NO812550L

NO812550L - PROCEDURE FOR AA TESTING MATERIAL HARDNESS AND A PRESSURE BODY FOR AA EXECUTE THE PROCEDURE

Info

Publication number: NO812550L
Application number: NO812550A
Authority: NO
Inventors: Toomingas Illar
Original assignee: Ericsson Telefon Ab L M
Priority date: 1979-12-05
Filing date: 1981-07-24
Publication date: 1981-07-24
Also published as: SE7910034L; JPS56501691A; EP0041969A1; FI812358L; BE886489A; WO1981001614A1

Description

TEKNISK OMRÅDETECHNICAL AREA

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for å teste materialhårdhet. I dette henseende vedrører oppfinnelsen både ytre tésting av materialet og testing av innsidematerialet i et stort sett sylindrisk hulrom. Det finnes et behov for sistnevnte materialtesting, særlig i bygningskonstruksjoner, The present invention relates to a method for testing material hardness. In this respect, the invention relates to both external testing of the material and testing of the internal material in a largely cylindrical cavity. There is a need for the latter material testing, especially in building constructions,

og særlig betongkonstruksjoner, men oppfinnelsen er ikke be-grenset til dette spesiélle området. and especially concrete constructions, but the invention is not limited to this special area.

Oppfinnelsen vedrører også et testelegeme eller trykklegeme for utførelse av ovennevnte fremgangsmåte for hårdhetstesting ifølge oppfinnelsen. The invention also relates to a test body or pressure body for carrying out the above-mentioned method for hardness testing according to the invention.

Endelig vedrører oppfinnelsen målingsutstyr for hårdhetstesting, ifølge oppfinnelsen, innenfor et hulrom i materialet. Finally, the invention relates to measuring equipment for hardness testing, according to the invention, within a cavity in the material.

BAKGRUNNS TEKNIKKBACKGROUND TECHNIQUE

Ved materialhårdhetstesting blir et trykklegeme tvunget inn i materialet. Dette gjøres ved hjelp av en forutbestemt belast-ningskraft eller påtrykket last, og deformasjonene som bevirkes av trykklegemét i det testede materialet måles. Hårdhetstallet korresponderer med belastningskraften og deformasjonene som bevirkes av det er.gitt i tabeller. In material hardness testing, a pressure body is forced into the material. This is done with the help of a predetermined loading force or applied load, and the deformations caused by the pressure body in the tested material are measured. The hardness number corresponds to the loading force and the deformations caused by it are given in tables.

Trykklegemene som anvendes kan ha forskjellige former, slik som en kule, kjegle eller pyramide. The pressure bodies used can have different shapes, such as a sphere, cone or pyramid.

Et flertall forskjellige fremgangsmåter er også kjent særlig for testing av avsluttede betongkonstruksjoner. Ved en kjent fremgangsmåte for testing av egenskapene for en betongover-flate, tillates testelegemet å støte mot betongoverflaten, og visse slutninger kan trekkes vedrørende egenskapene for betongen ved hjelp av lydhastighetsmålinger. Ved en kjent fremgangsmåte for måling innenfor betongmaterialet, blir en inn- støpt bolt trukket ut for å bestemme strekkstyrken. Ved en annen kjent fremgangsmåte blir en ekspansjonsbolt som er plassert i et hull trukket ut for å bedømme deformasjonsegenskap-ene for betongen. Disse og andre kjente testemetoder gir ofte testverdier som er vanskelige å fortolke, og krever ofte tungt og kostbart testeutstyr. A number of different methods are also known in particular for testing finished concrete structures. In a known method for testing the properties of a concrete surface, the test object is allowed to collide with the concrete surface, and certain conclusions can be drawn regarding the properties of the concrete by means of sound velocity measurements. In a known method for measuring within the concrete material, an embedded bolt is pulled out to determine the tensile strength. In another known method, an expansion bolt placed in a hole is pulled out to assess the deformation properties of the concrete. These and other known test methods often give test values that are difficult to interpret, and often require heavy and expensive test equipment.

BESKRIVELSE AV OPPFINNELSENDESCRIPTION OF THE INVENTION

Konturene av arbeidsdiagrammet oppnådd ved inntrengning av et trykklegeme inn i materialet for testing (heretter henvist til som testmaterialet) bestemmes ved formen av trykklegemet. The contours of the working diagram obtained by the penetration of a pressure body into the material for testing (hereinafter referred to as the test material) are determined by the shape of the pressure body.

Fra diagrammet kan leses punktet ved hvilket plastisk deformasjon i testmaterialet inntreffer, og økningen i plastisk deformasjon korresponderer med økningen i den påførte last, From the diagram, the point at which plastic deformation in the test material occurs can be read, and the increase in plastic deformation corresponds to the increase in the applied load,

og dette anses, følge oppfinnelsen, å gjengi materialhårdheten. Arbeidsdiagrammet kan således anvendes direkte som en indika-sjon av materialhårdheten. Kraftveiemåledata kan også behandles for å gi beregnede Verdier i form av tall eller diagrammer. Testefremgangsmåten muliggjør automatisering av målingen og eliminerer behovet for subjektiv bedømmelse. Testing kan videre utføres med minsket deformasjon i testmaterialet. Videre kan testemetoden vise endring i hårdhet av materialet p.g.a. kaldbearbeiding under testen. and this is considered, according to the invention, to reproduce the material hardness. The work diagram can thus be used directly as an indication of the material hardness. Force measurement data can also be processed to provide calculated values in the form of numbers or diagrams. The test procedure enables automation of the measurement and eliminates the need for subjective judgement. Testing can also be carried out with reduced deformation in the test material. Furthermore, the test method can show a change in the hardness of the material due to cold working during the test.

Fortolkningen av kraft-ihntrengningsdybde testverdier er enk-lere for visse gitte trykklegemeutførelsesformer, og oppfinnelsen gir direktiver med hensyn til et spesielt egnet trykklegeme for utførelse av ovenfor nevnte testemetode ifølge oppfinnelsen. Med inntrengning i testmaterialet ved hjelp av et slikt trykklegeme ifølge oppfinnelsen, vil testmaterialets overflate som påvirkes av trykklegemet øke lineært med inntrengningsdybden. Materialsonen, som belastes fra null til flytpunktet for materialet, øker i størrelse fra null til en verdi oppnådd ved passering av flytpunktet. Ved fortsatt inntrengning av trykklegemet i testmaterialet, skapes en sone hvor materialet belastes til flytpunktet. Økningen i stør-relse i denne sonen er lineært proposjonal med økningen i inntrengningsdybden. Testen omfatter å måle økningen i størrelse av den plastisk deformerte materialsonen bevirket av økningen i påført belastning etter å ha passert materialets flytpunkt. The interpretation of force-penetration depth test values is simpler for certain given pressure body embodiments, and the invention provides directives with regard to a particularly suitable pressure body for carrying out the above-mentioned test method according to the invention. With penetration into the test material by means of such a pressure body according to the invention, the surface of the test material that is affected by the pressure body will increase linearly with the penetration depth. The material zone, which is loaded from zero to the yield point of the material, increases in size from zero to a value obtained by passing the yield point. With continued penetration of the pressure body into the test material, a zone is created where the material is stressed to the yield point. The increase in size in this zone is linearly proportional to the increase in penetration depth. The test involves measuring the increase in size of the plastically deformed material zone caused by the increase in applied load after passing the material's yield point.

Det er her fordelaktig at størrelsen av den elastisk deformerte materialsonen er konstant etter at man har nådd flytpunktet, såvel som at størrelsen av den plastiske deformerte materialsonen er lineært proposjonal med den økte inntrengningsdybden. Disse forhold oppnås ved å anvende det spesielle trykklegemet ifølge oppfinnelsen. It is advantageous here that the size of the elastically deformed material zone is constant after the yield point has been reached, as well as that the size of the plastically deformed material zone is linearly proportional to the increased penetration depth. These conditions are achieved by using the special pressure body according to the invention.

Som angitt innledningsvis, er fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen også anvendbar på testing av materialet i et hulrom laget i dette, særlig i bygningskonstruksjoner og særlig betongkonstruksjoner. Det er her vesentlig å måle en veldefinert betongegenskap, og en slik egenskap er mikro-hårdheten for sementen i betongen. Ved testen innføres trykklegemet i hullet, idet den indre enden av trykklegemet kan utvides og påvirkes av et ekspansjonslegeme, aksialt bevegelig ved hjelp av en aksialt rettet strekkraft, for å tilveiebringe en radielt rettet virkende kraft på det indre av trykklegemet, hvorved innerenden av trykklegemet utvider seg og dens endekant gjennomtrenger radielt i veggen av hullet. Trykklegemet blir samtidig hindret i å endre sin aksielle posisjon i hullet. As indicated at the outset, the method according to the invention is also applicable to testing the material in a cavity made in it, particularly in building constructions and particularly concrete constructions. It is essential here to measure a well-defined concrete property, and one such property is the micro-hardness of the cement in the concrete. In the test, the pressure body is introduced into the hole, the inner end of the pressure body being expandable and affected by an expansion body, axially movable by means of an axially directed tensile force, to provide a radially directed acting force on the interior of the pressure body, whereby the inner end of the pressure body expands itself and its end edge penetrates radially into the wall of the hole. At the same time, the pressure body is prevented from changing its axial position in the hole.

For nøyaktig og bestemt bedømmelse av mikro-hårdheten for nevnte sement, kreves god kjennskap til hele ekspansjonsproses-sen. Dette oppnås ved kontinuerlig måling av nevnte virke-kraft og bevegelsen av ekspansjonslegemet i forhold til det utvidbare trykklegemet. Disse målinger kan presenteres grafisk ved hjelp av en x-y kurvetegner. Mikro-hårdheten kan avleses fra et slikt diagram. De målte verdier kan også behandles matematisk. Kraftvariasjonen beregnes i forhold til variasjonen i nevnte dybdeinntrengning. Verdiene som således beregnes kan også presenteres grafisk ved hjelp av en x-y kurvetegner og mikro-hårdheten kan avleses fra diagrammet. Test-resultatet kan også presenteres som et oppnådd stabilt nivå For an accurate and specific assessment of the micro-hardness of the aforementioned cement, a good knowledge of the entire expansion process is required. This is achieved by continuous measurement of said working force and the movement of the expansion body in relation to the expandable pressure body. These measurements can be presented graphically using an x-y plotter. The micro-hardness can be read from such a diagram. The measured values can also be processed mathematically. The force variation is calculated in relation to the variation in said depth penetration. The values thus calculated can also be presented graphically using an x-y graph and the micro-hardness can be read from the diagram. The test result can also be presented as an achieved stable level

på et lampepanel eller fremviser. Dette lampepanel eller fremviser kan fortrinnsvis være tilknyttet direkte med test-utstyret anvendt i testen og som er plassert utenfor hullet. on a lamp panel or projector. This lamp panel or projector can preferably be connected directly with the test equipment used in the test and which is placed outside the hole.

Testefremgangsmåten ifølge oppfinnelsen for testing av mater-, ialet innenfor materialet, gir lett fortolkbare verdier og muliggjør enkelt og lett håndterlig utstyr, som er stabilt og gir testverdier med meget liten spredning. The test method according to the invention for testing the material within the material gives easily interpretable values and enables simple and easy-to-handle equipment, which is stable and gives test values with very little dispersion.

Det som er kjennetegnende for oppfinnelsen for å oppnå.ovenfor nevnte fordeler med hensyn til både ytre og indre materialtesting vil fremgå av etterfølgende patentkrav. What is characteristic of the invention to achieve the above-mentioned advantages with regard to both external and internal material testing will be apparent from subsequent patent claims.

I det etterfølgende er oppfinnelsen beskrevet i detalj under henvisning til de vedlagte tegninger. In what follows, the invention is described in detail with reference to the attached drawings.

KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENEBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Fig. 1 illustrerer et pyramideformet eller kjegleformet trykk-legemes inntrengning i et testmateriale. Fig. 2 illustrerer et arbeidsdiagram for inntrengningen av et tilfeldig trykklegeme i et testmateriale. Fig. 3 illustrerer diagrammet i fig. 2, laget til et diagram over den kraft påvirkede overflaten. Fig. 4 illustrerer inntrengningen av et kuleformet trykklegeme i testmaterialet. Fig. 5 illustrer arbeidsdiagrammet for inntrengningen av et kuleformet trykklegeme i et testmateriale. Fig. 6 illustrerer inntrengningen av et ringformet trykklegeme i et testmateriale. Fig. 7 illustrerer arbeidsdiagrammet for gjennomtrengningen av det ringformede trykklegemet i testmaterialet. Fig. 8 illustrerer diagrammet i fig. 2 laget til et diagram over kraftøkningen i forholdet til inntrengningsdybdens økning for inntrengningen av det ringformede trykklegemet i testmaterialet. Fig. 9 illustrerer virkningen av kaldbearbeiding i'diagrammet i fig. 8. Fig. 10 illustrerer en utførelsesform av et apparat med et trykklegeme for materialtesting innenfor et materiale i et hull laget i dette. Fig. 11 illustrerer trykklegemet i større målestokk og dets funksjon ved testing i et hull i materialet. Fig. 1 illustrates the penetration of a pyramid-shaped or cone-shaped pressure body into a test material. Fig. 2 illustrates a working diagram for the penetration of a random pressure body into a test material. Fig. 3 illustrates the diagram in fig. 2, made into a diagram of the force affected surface. Fig. 4 illustrates the penetration of a spherical pressure body into the test material. Fig. 5 illustrates the working diagram for the penetration of a spherical pressure body into a test material. Fig. 6 illustrates the penetration of an annular pressure body into a test material. Fig. 7 illustrates the working diagram for the penetration of the annular pressure body into the test material. Fig. 8 illustrates the diagram in fig. 2 made into a diagram of the force increase in relation to the penetration depth increase for the penetration of the annular pressure body into the test material. Fig. 9 illustrates the effect of cold working in the diagram of Fig. 8. Fig. 10 illustrates an embodiment of an apparatus with a pressure body for material testing within a material in a hole made therein. Fig. 11 illustrates the pressure body on a larger scale and its function when testing in a hole in the material.

Fig. 12 er en detaljert forstørrelse av fig. 11.Fig. 12 is a detailed enlargement of fig. 11.

Fig. 13 er en utførelsesform av en hylsedel av trykklegemet. Fig. 14 illustrerer en annen utførelsesform av trykklegemets hylsedel. Fig. 15 illustrerer til sist en fremgangsmåte for å presentere målinger oppnådd ved en test med et trykklegeme ifølge figurene 10-14. Fig. 13 is an embodiment of a sleeve part of the pressure body. Fig. 14 illustrates another embodiment of the pressure body's sleeve part. Fig. 15 finally illustrates a method for presenting measurements obtained in a test with a pressure body according to figures 10-14.

BESTE MÅTE FOR UTFØRELSE AV OPPFINNELSENBEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

I fig. 1 er vist et pyramideformet eller kjegleformet trykklegeme 2 som har oppnådd en inntrengningsdybde L i et testmateriale 1 under virkningen av en påført last P. In fig. 1 shows a pyramidal or cone-shaped pressure body 2 which has achieved a penetration depth L in a test material 1 under the action of an applied load P.

Fig. 2 viser et diagram med en kurve "a" som viser inntrengningsdybden i forholdet til den påførte last P for trykklegemet vist i fig. 1. Innenfor arealet O-A blir testmaterialet kun utsatt for elastisk deformasjon. En del av testmaterialet er blitt belastet til flytpunktet ved A. Etter A er størrelsen av både materialsonen fra upåvirket inntil flytpunktet, og materialsonen belastede til flytpunktet er øket. Hvis hård-hetsøkningen p.g.a kaldbearbeidingen ignoreres, kan flytpunktet anses å være stort sett konstant. Således er stør-relsen av materialsonen belastede til flytpunktet lineært avhengig av den påførte belastning som virker innenfor denne sonen. Størrelsen av materialsonen fra upåvirket inntil flyt punktet er også avhengig av den påførte belastning som virker innenfor denne sonen. Fig. 2 shows a diagram with a curve "a" showing the depth of penetration in relation to the applied load P for the pressure body shown in fig. 1. Within the area O-A, the test material is only exposed to elastic deformation. Part of the test material has been loaded to the yield point at A. After A, the size of both the material zone from unaffected to the yield point, and the material zone loaded to the yield point has been increased. If the increase in hardness due to the cold working is ignored, the pour point can be considered to be largely constant. Thus, the size of the material zone loaded to the yield point is linearly dependent on the applied load acting within this zone. The size of the material zone from unaffected to the yield point is also dependent on the applied load acting within this zone.

Med god kjennskap til trykklegemets geometri, kan kurven "a" vist i fig. 2 lages til kurven "b" i fig. 3, hvilken viser størrelsen Y av materialområdet som påvirkes av kraften P i forholdet til påførte belastning P. Testmaterialet utsettes for elastisk deformasjon innenfor arealet 0-B. Innenfor dette areal, har kurven "b" en bueform. Ved B begynner materialet å flyte og deretter har kurven "b" et stort sett lineært forhold mellom P og Y. Økningen av det påvirkede materialarealet Y inneholder en økning av både elastisk og plastisk påvirkede soner. With good knowledge of the geometry of the pressure body, the curve "a" shown in fig. 2 is made to curve "b" in fig. 3, which shows the size Y of the material area affected by the force P in relation to the applied load P. The test material is subjected to elastic deformation within the area 0-B. Within this area, curve "b" has an arc shape. At B the material begins to flow and then the curve "b" has a largely linear relationship between P and Y. The increase in affected material area Y contains an increase in both elastically and plastically affected zones.

Den viste vinkelen kan anses å indikere materialhårdheten.The angle shown can be considered to indicate the material hardness.

For beregning av vinkelen d trengs minst to målte verdier av den påførte belastning P og kraften som korresponderer med verdien Y. For å være i stand til å bedømme hvorvidt de målte verdier er tatt innenfor arealet etter :B, kreves minst en ytterligere målt verdi for hver av P og Y. Hvis minst to verdier beregnet fra disse målte verdier har den samme stør-relse, kan den beregnedectverdi anses å gjengi materialhårdheten. For the calculation of the angle d, at least two measured values of the applied load P and the force corresponding to the value Y are needed. In order to be able to judge whether the measured values are taken within the area after :B, at least one additional measured value is required for each of P and Y. If at least two values calculated from these measured values have the same magnitude, the calculated value can be considered to reflect the material hardness.

I fig. 4 er vist et kuleformet trykklegeme 3, som har trengt inn i et materiale 4. Det påvirkede areal mellom trykklegemet 3 og testmaterialet 4 er lineært avhengig av inntrengnigns-dybden L. Således i arbeidsdiagrammet vist i fig. 5, har kurven "c" for det kuleformede trykklegemet det samme utseende som kurven "b" i det kraftpåvirkede areaidiagram vist i fig. 3, både før og etter linjen C (korresponderende med linjen B). Inntrengningsdybden L representeres således det påvirkede areal Y. Vinkelen^ indikerer materialhårdheten. In fig. 4 shows a spherical pressure body 3, which has penetrated a material 4. The affected area between the pressure body 3 and the test material 4 is linearly dependent on the penetration depth L. Thus, in the working diagram shown in fig. 5, the curve "c" of the spherical pressure body has the same appearance as the curve "b" in the force affected area diagram shown in fig. 3, both before and after line C (corresponding to line B). The penetration depth L is thus represented by the affected area Y. The angle^ indicates the material hardness.

Fig. 6 illustrerer et spesielt utformet trykklegeme 5, som ved hjelp av en påført belastning P er bevirket til å gjennom-trenge en dybde L i testmaterialet 6. Trykklegemet er dannet som en ringformet spiss 7 med en profil, som vist, slik at en linje 8 i rett vinkel til et plan gjnnom spissen deler profilen i to stort sett symmetriske profilhalvdelér 9 og 10 med stort sett rette sider 11 oq 12. Trykklegemet kan forsynes med et hull 13 f or gjennomføring av et avf ølingsmiddel 14 for måling av inntrengningsdybden L. Fig. 6 illustrates a specially designed pressure body 5, which by means of an applied load P is caused to penetrate a depth L in the test material 6. The pressure body is formed as an annular tip 7 with a profile, as shown, so that a line 8 at right angles to a plane through the tip divides the profile into two largely symmetrical profile halves 9 and 10 with largely straight sides 11 and 12. The pressure body can be provided with a hole 13 for the passage of a sensing means 14 for measuring the penetration depth L .

Med et slikt trykklegeme vil den elastiske deformerte sonens størrelse ikke øke etter at man har nådd flytpunktet. Stør-relsen av den plastisk deformerbare sonen er lineært avhengig av økningen av inntrengningsdybden L. With such a pressure body, the size of the elastically deformed zone will not increase after the yield point has been reached. The size of the plastically deformable zone is linearly dependent on the increase in the penetration depth L.

I fig. 7 er vist arbeidsdiagrammet med kurven "d" for trykklegemet 5 vist i fig. 6. Den elastiske deformerte sonen øker under distansen 0-D, for deretter å bli konstant. Den plastisk déformerte sonen øker etter D. Således vil økningen av L etter D direkte representere størrelsen av den plastisk deformerte sonen, og vinkelen0. materialhårdheten. In fig. 7 shows the working diagram with the curve "d" for the pressure body 5 shown in fig. 6. The elastic deformed zone increases during the distance 0-D, then becomes constant. The plastically deformed zone increases after D. Thus, the increase of L after D will directly represent the size of the plastically deformed zone, and the angle0. the material hardness.

Testdata ifølge diagrammene i figurene 3,5 og 7 kan matematisk behandles for beregning av økningen i størrelse av den plastisk deformerte sonen i forholdet til økningen i den påførte belastning P som virker på sonen. Verdien som således beregnes kan anses å gi materialhårdheten. Test data according to the diagrams in Figures 3, 5 and 7 can be mathematically processed to calculate the increase in size of the plastically deformed zone in relation to the increase in the applied load P acting on the zone. The value thus calculated can be considered to give the material hardness.

En grafisk fremvisning av verdien "e" som således beregnes,A graphical presentation of the value "e" thus calculated,

er illustrert i fig. 8. Linjen E korresponderer med linjene B, C og D i figurene 3, 5 og 7. Den grafiske fremvisning is illustrated in fig. 8. Line E corresponds to lines B, C and D in figures 3, 5 and 7. The graphical representation

har det samme utseende som den normale presentasjonsmåte for strekk- og kompresjonsstyrke for materialet. has the same appearance as the normal presentation of tensile and compressive strength for the material.

Økningen i hårdhet av materialet på grunn av kaldbearbeiding under testen er illustrert i fig. 9 ved hjelp av en kurve "f" The increase in hardness of the material due to cold working during the test is illustrated in fig. 9 using a curve "f"

i et diagram som korresponderer med fig. 8.in a diagram corresponding to fig. 8.

I figurene 10 - 15 er illustrert en foretrukket utførelses-form av en testanordning og foretrukne trykklegemer for materialtesting i et hull laget i materialet, og en fremgangsmåte for å presentere testverdiene. Figures 10 - 15 illustrate a preferred embodiment of a test device and preferred pressure bodies for material testing in a hole made in the material, and a method for presenting the test values.

Testapparatet vist i fig. 10, generelt benevnt med henvisnings- tallet 20, er illustrert i sin bruksposisjon i hullet 21 i testmaterialet 22. Trykklegemet 23 omfatter en ekspansjons-hylse 24 og en ekspansjonsbolt 25. Ekspansjonsbolten 25 omfatter en kjegledel 26 og en skaftdel 27 som delvis er' forsynt med en gjenge. The test apparatus shown in fig. 10, generally designated with the reference number 20, is illustrated in its position of use in the hole 21 in the test material 22. The pressure body 23 comprises an expansion sleeve 24 and an expansion bolt 25. The expansion bolt 25 comprises a cone part 26 and a shaft part 27 which are partially provided with a gang.

Testapparatet 20 omfatter en skjerm 28, støtteorgan 29, posi-sjonsindikator 30 støtte for indikatoren 31, mutter 32 og håndtak 33. The test apparatus 20 comprises a screen 28, support member 29, position indicator 30 support for the indicator 31, nut 32 and handle 33.

Støtteorganet 29 er forsynt med ehstrekkmåler 34 og posisjonsindikatoren 30 er forsynt med en strekkmåler 35. Ekspansjonshylsen 24 hviler mot støtteorganet 29 slik at det er et gap 36 mellom testmaterialet 22 og støtteorganet 29. The support member 29 is provided with a strain gauge 34 and the position indicator 30 is provided with a strain gauge 35. The expansion sleeve 24 rests against the support member 29 so that there is a gap 36 between the test material 22 and the support member 29.

Testemåten er vist i fig. 11. Trykklegemet 23 er anordnetThe test method is shown in fig. 11. The pressure body 23 is arranged

i hullet 21. Trykklegemets hylsedel 24 bevirkes til å ekspandere ved hjelp av trykklegemets kjegleformete del 26 som trekkes inn i hylsedelen 24 ved hjelp av den aksielle strekkraft illustrert ved P. Hylsedélen 24 opprettholder derved sin aksielle posisjon i hullet og kun kjegledelen 26 foretar en aksiell bevegelse. Ved utvidelse trenger kanten 37 av hylsedelen 24 inn i veggen 38 av hullet 21. Den ringformede inntrengning av trykklegemet i testmaterialet oppnås. in the hole 21. The pressure body's sleeve part 24 is caused to expand by means of the pressure body's cone-shaped part 26 which is drawn into the sleeve part 24 by means of the axial tensile force illustrated at P. The sleeve part 24 thereby maintains its axial position in the hole and only the cone part 26 makes an axial motion. During expansion, the edge 37 of the sleeve part 24 penetrates into the wall 38 of the hole 21. The annular penetration of the pressure body into the test material is achieved.

En forstørret illustrasjon av frintrengningsstedet er vist i fig. 12. Hylsekanten 32 har trengt inn i hullveggen 38. Et spor med trekantet tverrsnitt dannes i hullveggen som et res-ultat av inntrengningen. Inntrengningsdybden er angitt med "h" og trekantens ben s^ ogS2«Anleggsoverflaten mellom hylsekanten 37 og veggen 38 er (s^+ S2) ganger lengden av hylsekanten. Størrelsen av denne overflate har et lineært forhold til inntrengningsdybden "h". Inntrengningsdybden "h" er avhengig av hårdheten for veggmaterialet og størrelsen av den radielt påførte belastning p. For å bedømme materialhårdheten, er det nok å kjenne størrelsevariasjonen av anleggsoverflaten bevirket av variasjonen i en gitt påført belastning. Endringen i anleggsoverflaten måles ved hjelp av å måle den relative bevegelse mellom hylsen 24 og kjeglen 26. Endringen i den radielt påtrykte belastning "p" måles ved å måle den aksielle strekkraft P som virker på kjeglen 26 relativt hylsen 24. An enlarged illustration of the penetration site is shown in fig. 12. The sleeve edge 32 has penetrated the hole wall 38. A groove with a triangular cross-section is formed in the hole wall as a result of the penetration. The penetration depth is indicated by "h" and the triangle's legs s^ and S2« The contact surface between the sleeve edge 37 and the wall 38 is (s^+ S2) times the length of the sleeve edge. The size of this surface has a linear relationship with the penetration depth "h". The penetration depth "h" depends on the hardness of the wall material and the size of the radially applied load p. To judge the material hardness, it is enough to know the size variation of the installation surface caused by the variation in a given applied load. The change in the bearing surface is measured by measuring the relative movement between the sleeve 24 and the cone 26. The change in the radially applied load "p" is measured by measuring the axial tensile force P acting on the cone 26 relative to the sleeve 24.

Trykklegemets hylse 24 kan ha en form som vist i fig. 13, og omfatte to hylsehalvdeler 39 og 40. Trykklegemet 24 kan også utformes som vist i fig. 14, hvor det er forsynt med 3 finger-lignende hylsepartier 41 som holdes sammen av et félles hylse-parti 42. The sleeve 24 of the pressure body can have a shape as shown in fig. 13, and comprise two sleeve halves 39 and 40. The pressure body 24 can also be designed as shown in fig. 14, where it is provided with 3 finger-like sleeve parts 41 which are held together by a common sleeve part 42.

Testing i apparatet vist i fig. 10 utføres på den følgende måte. Testing in the apparatus shown in fig. 10 is performed in the following manner.

Hullet 21 bores i testmaterialet 22. Trykklegemet 23 monteres i testapparatet 20 slik at hylsen 24 hviler mot støtteorganet 29. Ekspansjonsbolten 29 føres gjennom hullene 43 og 44 i henholdsvis skjermen 28 og støtteorganet 29, og holdes i sin stilling av mutteren 32. Trykklegemet 23 innføres i hullet 21 i testmaterialet 22 slik at ekspansjonshylsen 24 har en utvidelse som svarer til gapet 36 utenfor testmaterialet. Ved å dreie mutteren 32, bevirkes ekspansjonshylsen til å ekspandere og trenge inn i testmaterialet 22. Aksielle krefter som derved oppstår måles av støtteorganet 29 forsynt med strekkmålerne 34. Den aksielle bevegelsen av ekspansjonsbolten 25 måles ved at den aktiverer posisjonsindikatoren 13 forsynt med strekkmålerne 35. The hole 21 is drilled in the test material 22. The pressure body 23 is mounted in the test apparatus 20 so that the sleeve 24 rests against the support member 29. The expansion bolt 29 is passed through the holes 43 and 44 in the screen 28 and the support member 29, respectively, and is held in position by the nut 32. The pressure body 23 is inserted in the hole 21 in the test material 22 so that the expansion sleeve 24 has an expansion that corresponds to the gap 36 outside the test material. By turning the nut 32, the expansion sleeve is caused to expand and penetrate the test material 22. Axial forces that arise are measured by the support member 29 provided with the strain gauges 34. The axial movement of the expansion bolt 25 is measured by it activating the position indicator 13 provided with the strain gauges 35.

Ved avslutning av testen, blir mutteren 32 skrudd av ekspansjonsbolten 25 og testapparatet 20 fjernet. Med kraften på ekspansjonsbolten 25, blir sistnevnte tatt ytterligere inn i hullet 21 slik at grepet mellom kjeglen 26 hos ekspansjonsbolten og hylsen 24 opphører. Etter fjerning av hylsen 24 At the end of the test, the nut 32 is unscrewed from the expansion bolt 25 and the test apparatus 20 is removed. With the force on the expansion bolt 25, the latter is taken further into the hole 21 so that the grip between the cone 26 of the expansion bolt and the sleeve 24 ceases. After removing the sleeve 24

fra hullet 21, kan bolten 25 også fjernes.from the hole 21, the bolt 25 can also be removed.

Fig. 15 illustrerer eksempler på presentasonen av testverdier. Fig. 15 illustrates examples of the presentation zone of test values.

Målingene som er gjort av strekkmålerne 34 og 35 presenteres av en x-y kurvetegner. The measurements made by the strain gauges 34 and 35 are presented by an x-y graph.

Kurven k-^illustrerer den relative aksielle bevegelse L for ekspansjonskjeglen 26 i forholdet til ekspansjonshylsen 24 som svar på aksielle krefter P. I begynnélsesområdet Li, er forholdet mellom P og L variabelt. Forholdet blir deretter konstant, idet helningeny indikerer materialhårdheten. The curve k-^ illustrates the relative axial movement L of the expansion cone 26 in relation to the expansion sleeve 24 in response to axial forces P. In the initial region Li, the ratio of P to L is variable. The ratio then becomes constant, with the slope indicating the material hardness.

Etter matematisk behandling åv måledataene, kan størrelsen av helningen presenteres, eventuelt i formen av en kurve k.^som likeledes er vist i fig. 15. After mathematical treatment of the measurement data, the size of the slope can be presented, possibly in the form of a curve k.^ which is also shown in fig. 15.

Claims

1. Method for testing material hardness using a test body or pressure body that penetrates the material under the action of a force acting on the pressure body, where the measurement characterizing the hardness takes place for at least two separate magnitudes of force, characterized in that for the separate magnitudes of the applied force (P), the depth of penetration (L) caused by the forces is measured to determine that the variation of the depth of penetration is constant in relation to the increase in force.

2. Method as stated in claim 1, characterized by . that the measurement is carried out continuously during the test.

3. Method as stated in claim 1 or 2, characterized in that the test is carried out with a pressure body, which, after reaching the yield point, does not increase the size of the elastically deformed zone, but only the size of the plastically deformed zone, the latter being linearly dependent on the increase of the penetration depth.

4. Method as stated in any one of the preceding claims, the test being carried out using a pressure body, the inner end of which is expandable, the pressure body being introduced into a hole in the test material, characterized in that a radial force provided by means of an axial applied force in the hole expands the inner end of the pressure body for penetration into the wall of the hole, the axial position of the end of the pressure body penetrating the wall of the hole being maintained during the test.

5. The pressure body for carrying out the method according to any one of the preceding claims under the action of a force acting on it, the measurement characterizing the hardness taking place for at least two separate magnitudes of force, and where the penetration depth caused by the separate magnitudes of the impressed force is measured to determine that the variation in penetration depths in relation to the force increase is constant, characterized in that the part (7; 37) of the pressure body (5; 23) arranged in the test material (6, 22) during the penetration is formed as an annular knife-like edge with a profile which in cross-section has mostly straight sides (11, 12).

6. Pressure body as stated in claim 5, characterized in that said profile is largely symmetrical in cross-section relative to a line (8) through the edge (7) at right angles to the plane common to the edges.

7. Pressure body as specified in claim 6, characterized in that in the space between the ring-shaped edges a sensing means (14) is movably arranged for measuring relative movement between the pressure body (5) and the test material (6).

8. Pressure body as stated in claim 5 for test measurement in a hole in the test material, characterized in that the pressure body (25) comprises a sleeve (24) which can be inserted into the hole (21), the inner end of said sleeve inserted into the hole being expandable . is supported against a support part (29). arranged on the outside of the hole (21).

9. Pressure body as stated in claim 8, characterized by means (34) for measuring axial force (P) for movement of the cone-shaped end portion 26 towards the end of the sleeve for said expansion, and means (35) for measuring the relative movement between the sleeve (24) and the cone-shaped end portion of said extension.