RU1803809C - Способ определени физико-механических характеристик поверхности слоев материалов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к исследованию свойств материалов, предназначено дл  определени  физико-механических характеристик поверхности слоев материалов и деталей машин и обеспечивает расширение эксплуатационных возможностей процесса определени  физико-механических характеристик . Это достигаетс  тем, что внедр ют индентор под нагрузкой в испытуемый материал, производ т выдержку и разгрузку , фиксируют изменение второй производной нагрузки на индентор по глубине его внедрени , а повторные циклы испытаний производ т в одну точку с наибольшей нагрузкой на индентор, соответствующую точкам изменени  упом нутой производной. Об искомых физико-механических характеристиках суд т по отношению общих площадей диаграмм повторных испытаний. 3 ил.

Description

Изобретение относитс  к области испытани  материалов путем внедрени  инден- тора в образец и может быть использовано дл  определени  физико-механических характеристик поверхностных слоев материалов .

Целью предлагаемого технического решени   вл етс  расширение технологических возможностей процесса .за счет определени  степени изменени  физико- механических характеристик материалов по глубине путем выделени  границ области перехода структурно-измененных объемов материала.

На фиг. 1 приведен пример диаграммы первого испытани  с фиксацией второй производной нагрузки на индентор по глубине его внедрени ; на фиг. 2 и 3 - примеры диаграмм повторных испытаний с наиболь-s

fe

шей нагрузкой на индентор, соответствующей первой и второй точке изменени  фиксируемой производной.

Способ осуществл етс  следующим образом .

В испытываемый образец внедр ют индентор под нагрузкой, производ т выдержку и разгрузку с непрерывной регистрацией диаграммы испытаний (фиг. 1) в координатах нагрузка на индентор - глубина его внедрени . При этом с помощью дифференцирующего блока и специального электронного .устройства- фиксируют изменение второй производной нагрузки на индентор по глубине его внедрени . На границах перехода к структурно-изменённым объемам материала фиксируемое значение производной претерпевает резкое изменение, а на диаграмме по вл етс  излом ветви на- гружени , I - начало структурно-изменен00

о

CJ 00

о

о

ных слоев по отношению к основному объему материала, all- его конец (см. фиг, 1).

В точках перехода к структурно-измененным объемам испытываемого материала фиксируют также нагрузку на индентор. Последующие испытани  производ т в окрестности точки первого испытани , При этих испытани х наибольшую нагрузку на индентор устанавливают равной величине, при которой фиксируема  втора  производна  претерпела изменение, а именно, PI и Рц. Точек; изменени  второй производной может быть одна, две и более, в зависимости от схемы термомеханического нагруже- ни  образца и свойств испытываемого материала. При этом последовательность операций при реализации способа остаетс  одной и той же. После каждого повторного,, испытани  рпредел ют общую площадь Si I (фиг. 2) и Sn (фиг. 3) диаграмм, по соотношению которых суд т о степени изменени  физико-механических характеристик материала по глубине.

Предлагаемый способ был реализован на прецизионном микротвердомере УПМ-1 при испытании образцов размером 50x20x10 из стали 45 твердостью НВ 180,..220, прошедших механическую обработку фрезерованием и строганием. По первому циклу испытаний установлено, что перва  точка изменени  второй производной нагрузки на индентор по глубине его внедрени  соответствовала нагрузке на индентор в 80 сН, а втора  - -170 сИ. Эти нагрузки прин ты наибольшими при проведении повторных испытаний. Отношение площадей диаграмм испытаний составило

0,40, что характеризует степень наклепа образцов от воздействи  механической обработки .

Техническое решение позвол ет обеспечить контроль состо ни  поверхностных слоев деталей машин и различных материалов , прогнозировать эксплуатационные характеристики испытываемых образкоа и проводить анализ механизма деформировани  и разрушени  материалов.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Способ определени  физико-механических характеристик поверхности слоев материалов , заключающийс  в том, что внедр ют индентор под нагрузкой в материал , производ т выдержку разгрузку, непрерывна регистрируют диаграмму вдавливани  и разгрузки в координатах нагрузка на индентор - глубина внедрени , регистрируют параметры диаграммы и по их соотношению суд т о физико-механических характеристиках поверхностных слоев материалов , о т л и ч: а ю щ и и с   тем, что, с целью расширени  эксплуатационных возможностей способа, на этапе нагружени  фиксируют изменение второй производной зависимости нагрузки на индентор по глубине его внедрени , вцбирают нагрузки, при которцх.,гщоисходит эт, изменение, произво- д тповторйыёцмклы испытаний вокрестности точки поверхности первого-испытани  с наибольшей нагрузкой на индентор, соответствующей выбранным нагрузкам, при этом в 5 качестве параметров диаграммы выбирают отношение общих площадей диаграмм повторных испытаний.

   5

   0

   5

   0

   Глубина Внедрений индентор Q fy м#м

   - f U: :- v-, ,..,.

   h)№M

   Фиг.Ь

   Ьмкм