SE419378B - PROCEDURE FOR CONTROL OF THE MECHANICAL PROPERTIES OF THE EXTREMELY HARD MATERIALS - Google Patents
PROCEDURE FOR CONTROL OF THE MECHANICAL PROPERTIES OF THE EXTREMELY HARD MATERIALSInfo
- Publication number
- SE419378B SE419378B SE7709903A SE7709903A SE419378B SE 419378 B SE419378 B SE 419378B SE 7709903 A SE7709903 A SE 7709903A SE 7709903 A SE7709903 A SE 7709903A SE 419378 B SE419378 B SE 419378B
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- ray
- articles
- article
- width increase
- mechanical properties
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
- G01N23/20—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by using diffraction of the radiation by the materials, e.g. for investigating crystal structure; by using scattering of the radiation by the materials, e.g. for investigating non-crystalline materials; by using reflection of the radiation by the materials
Description
vvoâédáluw Uppfinningen kan dessutom användas för kvalitetskontroll av alster, som framställes medelst pulvermetallurgiska förfaranden, inom kemisk industri vid framställning och användning av katalysatorer, sorberingsmedel och bärare för desamma, för bestämning av de mekaniska egenskaperna hos byggnadsmaterial (cement, kalk, betong osv). In addition, the invention can be used for quality control of articles produced by powder metallurgical processes, in the chemical industry in the manufacture and use of catalysts, sorbents and carriers therefor, for determining the mechanical properties of building materials (cement, lime, concrete, etc.).
De grundläggande krav, som ställs på. industriellt användbara alster av ytterst hårda material, är att dessa material måste uppvisa höga mekaniska egenskaper, i synnerhet hårdhet, elasticitetsmodul, tzyckhållfasthet och/eller böjhàllfasthet, stor livslängd, slip- och skärförmåga, samt ekonomisk effektivitet. Dessa krav kan icke uppfyl- las utan riktigt genomförbar kontroll av kvaliteten hos de alster, som skall framställas. _ Ett allmänt använt förfarande för kontroll av de mekaniska egen- skaperna hos alster, i synnerhet verktyg av ytterst hårda material under industriella förhållanden, grundar sig på bestämning av verkty- gens beständighet vid skärning (svarvning, fräsning, hyvling, borrning).The basic requirements, which are set on. industrially useful articles of extremely hard materials, is that these materials must exhibit high mechanical properties, in particular hardness, modulus of elasticity, tensile strength and / or flexural strength, long life, abrasion and cutting ability, and economic efficiency. These requirements cannot be met without really feasible control of the quality of the products to be produced. A commonly used method for checking the mechanical properties of articles, in particular tools of extremely hard materials under industrial conditions, is based on determining the durability of the tools during cutting (turning, milling, planing, drilling).
Kvaliteten hos exempelvis ett s k enkristallint skärverktyg av poly- kristallina formationer av konstgjorda diamanter av karbonadotyp be- stämmes i beroende av verktygets beständighet vid svarvning av en hård legering av volfram ooh kobolt. Ett kriterium för skärståls flmktionsduglighet är ett bestämt förslitningsvärde hö för verktyget längs släppningsytan efter verktygets användning under en tid av flera minuter. o I en rad fall bedömes kvaliteten hos alster av diamant eller kubisk bornitrid efter den slipförmàga hos materialet, som bestämmas av förhållandet mellan vikten av det slipskivematerial, som avverkats vid skrubbning av slipskivan medelst ett provstycke av diamant eller - kubisk bornitrid, och provstyckets viktförlust, eller efter axial- tryckhållfastheten eller böjhàllfastheten hos provstycken av ytterst hårda material. Vid de båda förstnämnda kända förfarandena genomföras kvalitetskontrollen under partiell förstöring av alstret av ytterst hårt material, under det att vid bestämning av tryck- eller böjhållf- fastheten förstöres alstret praktiskt taget helt.The quality of, for example, a so-called single-crystal cutting tool of polycrystalline formations of artificial diamonds of carbonate type is determined depending on the tool's durability when turning a hard alloy of tungsten and cobalt. A criterion for the operability of cutting steel is a certain wear value for the tool along the clearance surface after the tool has been used for a period of several minutes. In a number of cases, the quality of diamond or cubic boron nitride articles is judged by the abrasiveness of the material, which is determined by the ratio of the weight of the abrasive disc material harvested to the abrasive disc by means of a diamond or cubic boron nitride specimen and the weight loss of the specimen or after the axial compressive strength or flexural strength of specimens of extremely hard materials. In the first two known methods the quality control is carried out with partial destruction of the article of extremely hard material, while when determining the compressive or flexural strength the article is practically completely destroyed.
Dessutom är flera förfaranden kända för s k oförstörande kvalitetskontroll av provkroppar av konstgjorda diamanter.In addition, several methods are known for so-called non-destructive quality control of specimens of artificial diamonds.
Ett av de kända förfarandena harföreslagtis av AJ.. Sohulzhenko (se exempelvis "Konstgjorda diamanter", 1969, No 6, s. 27) ocmär 770990344 baserat på visuell bestämning av den mängd inneslutningar, som ogynn- samt påverkar provkroppens hållfasthet, ooh uttagning av provkroppar med minsta möjliga mängd inneslutningar. Nackdelarna med detta kända förfarande är en subjektiv uppskattning av mängden inneslutningar och omöjligheten att använda detta kända förfarande för de provkroppar av diamant, som icke är genomskinliga för synligt ljus.One of the known methods has been proposed by AJ. Sohulzhenko (see, for example, "Artificial Diamonds", 1969, No. 6, p. 27) based on visual determination of the amount of inclusions which adversely affects the strength of the specimen, ooh removal of specimens with the least amount of inclusions. The disadvantages of this known method are a subjective estimate of the amount of inclusions and the impossibility of using this known method for the diamond specimens which are not transparent to visible light.
För att öka bestämningsnoggrannheten för mängden och storleken hos inneslutningar i provkroppar av konstgjorda diamanter har man föreslagit ett förfarande, som grundar sig pà mätning av de magnetiska egenskaperna, dvs specifik absorbering av energin i ett högfrekvent fält medelst provkropparna, magnetisk susceptibilitet vid överlagring av ett permanent magnetfält och vid frånvaron av detta, efter vilka man bedömer provkropparnas hållfasthet (jämför exempelvis "Upptäckter, uppfinningar, industriprov, varumärken, Sovjetunionen, 1975, No 37, s. 169). En väsentlig nackdel med detta kända förfarande är en avsevärd spridning av värdena för de magnetiska parametrar hos provkropparna, som skall mätas, vilket leder till en väsentlig överlagring (överlapp- ning) av de möjliga värdena på nämnda parametrar och slutgiltigt för- svårar det praktiska genomförandet av kontrollen av de mekaniska egen- skaperna hos alster.In order to increase the determination accuracy of the amount and size of inclusions in specimens of artificial diamonds, a method has been proposed which is based on measuring the magnetic properties, i.e. specific absorption of the energy in a high frequency field by the specimens, magnetic susceptibility when superimposed on a permanent magnetic field and in the absence thereof, after which the strength of the specimens is assessed (compare, for example, "Discoveries, Inventions, Industrial Tests, Trademarks, Soviet Union, 1975, No 37, p. 169). A significant disadvantage of this known method is a considerable spread of the values. for the magnetic parameters of the test specimens to be measured, which leads to a significant overlap (overlap) of the possible values of said parameters and ultimately complicates the practical implementation of the control of the mechanical properties of articles.
Vidare är ett förfarande känt för selektiv uttagning av konst- gjorda diamanter (jämför exempelvis den japanska patentskriften 26603), som är baserat på användning av remanent magnetism, som före- ligger i dessa diamanter till följd av förekomsten av inneslutningar av ferromagnetiska katalytiska metaller. Detta kända förfarande gör det emellertid möjligt att endast välja diamanter i beroende av form och färg, vilket i hög grad begränsar användningsomràdet för detta kända förfarande för uppskattning av kvaliteten hos alster av ytterst hårda material av varierande slag. En annan nackdel med detta kända förfarande är att detta är mycket arbetskrävande.Furthermore, a method is known for the selective extraction of artificial diamonds (compare, for example, Japanese Patent Specification 26603), which is based on the use of remanent magnetism, which is present in these diamonds due to the presence of inclusions of ferromagnetic catalytic metals. However, this known method makes it possible to select only diamonds depending on the shape and color, which greatly limits the field of application of this known method for estimating the quality of articles of extremely hard materials of varying kinds. Another disadvantage of this known method is that it is very labor intensive.
De resultat, som erhållits genom systematisk undersökning av fasta kroppar, dvs metaller, legeringar, glas, hartser, samt finför- delade porösa strukturer i synnerhet metallkeramiska material, kata- lysatorer, sorberingsmedel och oorganiska bindemedel, har gjort det möjligt att antaga att de mekaniska egenskaperna hos ytterst hårda material i hög grad kan påverkas av inre pàkänningar, vilka uppkommer då dessa materials struktur formas.The results obtained by systematic examination of solids, ie metals, alloys, glass, resins, and finely divided porous structures, in particular metal-ceramic materials, catalysts, sorbents and inorganic binders, have made it possible to assume that the mechanical the properties of extremely hard materials can be greatly affected by internal stresses, which arise when the structure of these materials is formed.
Wflfióäaoáëhl Inre påkänninégar i metaller och lgeringar, i synnerhet pâkän- ningar av det s k andra slaget, dvs mikropåkänningar, har studerats under flera år. I arbetet (L.I. Lysak, "Bestämning av elastiska för- vrängningar (eller mikropàkänníngar) och dimensioner hos s k disper- gerade block, Fysikaliska grundläggande principerfför metallplastici- tet, sektion 2, kapitelfš, Hetallurgizdat, Moskva, 1965) omnämnes,-att förekomsten av avsevärda förvrängningar hos ett kristallgitter (mik- ropåkänningar) och avsevärd finfördelningsgrad hos block är känneteck- nande för ett förstärkt tillstånd. Ett av fåtalet kända förfaranden för uppskattning av mikropåkänningar i metaller och legsringar är ett röntgenförfarande, som grundar sig på. bestämning av breddölmingen hos interferenslinßsr med hjälp av s k röntgenfotogram över provkroppar.W flfi óäaoáëhl Internal stresses in metals and alloys, in particular stresses of the so-called second kind, ie micro-stresses, have been studied for several years. In the work (LI Lysak, "Determination of elastic distortions (or micro-stresses) and dimensions of so-called dispersed blocks, Physical basic principles for metal plasticity, section 2, chapters, Hetallurgizdat, Moscow, 1965) is mentioned, -that the presence of considerable distortions of a crystal lattice (micro stresses) and considerable degree of atomization of blocks are characteristic of an amplified state.One of the few known methods for estimating micro stresses in metals and alloys is an X-ray procedure based on the determination of the width of the block. interference lens with the help of so-called X-ray photographs of specimens.
Det är känt, att den verkliga bredden av en röntgenlinje eller den s k' fysikaliska breddökningen. ß bestämmas av kristallgittrets periodspridning A d/d (av mikropåkänningarna) och det koherenta sprid- ningsomrâdet (av fördelningsgraden för kristalliter eller block).It is known that the actual width of an X-ray line or the so-called physical width increase. ß is determined by the periodic scattering of the crystal lattice A d / d (by the micro-stresses) and the coherent scattering range (by the degree of distribution of crystallites or blocks).
Nämnda faktorer är alltid metodiskt mycket svåra att separera. För analys av mikropåkänningar i metaller och legeringar användes ana- lytiska avskiljningsförfaranden, exempelvis ett förfarande, en s k _integralbreddsmetod, för approximering av formen hos en röntgenlinje genom ett av flera enkla analytiska uttryck: -axa i 'l 'I ° *T"l_ß>?*ïí_+§?ï2, vilka härletts på teoretisk väg genom analys av sambanden för röntgen- strålars spridning (se exempelvis boken av Ja. S Umanskij, "Röntgeno- grafi av metaller", Izd. Metallurgija, 1967). Vid. detta kända approxi- mationsförfarande användes en röntgenlinjes íntegralbredd som nämnda linjes kännetecknande parameter.Mentioned factors are always methodologically very difficult to separate. For the analysis of micro-stresses in metals and alloys, analytical separation methods were used, for example a method, a so-called integral-width method, for approximating the shape of an X-ray line by one of several simple analytical expressions: -axis in '1' I ° * T "l_ß> ? * ïí_ + §? ï2, which were derived in a theoretical way by analyzing the connections for the scattering of X-rays (see, for example, the book by Ja. S Umansky, "X-ray of metals", Izd. Metallurgija, 1967). known approximation method, the integral width of an X-ray line was used as the characteristic parameter of said line.
Ett viktigt analytiskt förfarande för erhållande av den informa- tion angàende strukturen, som ingår i formen hos en röntgendiffrak- tionslinje, är s k harmonisk analys av formen hos en. röntgenlinje, vilken analys är baserad på Fourier-transformeringen för en intensi- tetskurva (Fourier-analys) (jämför exempelvis A. Stokes. Proceedings of Physical Society, 1948,'band 61, sid. 582).An important analytical method for obtaining the information regarding the structure, which is included in the shape of an X-ray diffraction line, is the so-called harmonic analysis of the shape of one. X-ray line, which analysis is based on the Fourier transform for an intensity curve (Fourier analysis) (compare, for example, A. Stokes. Proceedings of Physical Society, 1948, 'vol. 61, p. 582).
Dessutom ägymetod känd för moment av andra rangen för röntgen- 77099034: linjer i förhållande till tyngdpunkten (jämför exempelvis A.J.C. Wilson.In addition, property method known for moments of the second range of X-ray lines relative to the center of gravity (compare, for example, A.J.C. Wilson.
Proceedings of Physical Society, 1962, band 8, sid. 286).Proceedings of Physical Society, 1962, vol. 8, p. 286).
Genom samtliga kända metoder kan man avskilja den andel av linjen: breddökning, som är förknippad med mikropàkänningarnas inverkan, och den andel av bredden, som härrör från inverkan av blockens finfördel- ningsgrad, för vilket ändamål man under identiska betingelser upptager röntgenbilder av det provstycke av metall eller legering, som skall undersökas, och av ett glödgat referensprovstycke och gör motsvarande kalkyler för nämnda röntgenbilder. Referensprovstycket måste sakna fysikaliska breddökningfaktorer, men kornstorleken bör vara tillräck- ligt liten för erhållande av en kontinuerlig diffraktionskurva, vilket erfordras för bestämning av det bidrag till röntgenlinjens breddökning, som erhålles av försöksförhållandena (exempelvis icke monokromatisk strålning, spaltbreddavatånd mellan provstycket och filmen osv).By all known methods it is possible to distinguish the proportion of the line: width increase, which is associated with the effect of the micro-stresses, and the proportion of the width, which results from the effect of the degree of atomization of the blocks, for which purpose X-rays of the specimen of metal or alloy to be examined, and of an annealed reference specimen and make corresponding calculations for said X-ray images. The reference specimen must have no physical widening factors, but the grain size should be small enough to obtain a continuous diffraction curve, which is required to determine the contribution to the X-ray line widening obtained by the experimental conditions (eg non-monochromatic radiation, slit width gap film, etc.).
Samtliga kända förfaranden för analys av formen hos en röntgen- linje är emellertid mycket approximativa eller komplicerade. Till och med nämnda kända förfarande för harmonisk analys av formen hos en röntgenlinje som är den mest noggranna analysmetoden, är behäftat med en rad väsentliga nackdelar. Noggrannheten hos denna kända metod för harmonisk analys av formen hos en linje beror exempelvis på hur exakt en s k bakgrundslinje dragits, vilket för det fall att linjen på röntgenbilderna icke är klar gör att noggrannheten blir godtycklig.However, all known methods for analyzing the shape of an X-ray line are very approximate or complicated. Even said known method for harmonic analysis of the shape of an X-ray line, which is the most accurate method of analysis, has a number of significant disadvantages. The accuracy of this known method for harmonic analysis of the shape of a line depends, for example, on how exactly a so-called background line has been drawn, which in the event that the line on the X-ray images is not clear makes the accuracy arbitrary.
Linjens profil måste vara 5-6 gånger större än linjebredden, vilket icke alltid är genomförbart. SLokes~metodon har utvecklats med använd- ning för kubiska kristaller, vilket i hög grad begränsar dess använd- ningsomráde för kristalliter, som uppvisar andra kristallografiska s k syngonier (system).The profile of the line must be 5-6 times larger than the line width, which is not always feasible. The SLokes method has been developed with use for cubic crystals, which greatly limits its area of use for crystallites, which exhibit other crystallographic so-called syngonias (systems).
Det huvudsakliga syftet med uppfinningen är att åstadkomma ett enklare och snabbare förfarande för kontroll av de mekaniska egen- skaperna hos alster av ytterst hàrda material, vid vilket man an- vänder bestämning av de värden på den fysikaliska breddökningen hos röntgenlinjer för alster av ytterst hårda material, efter vilka man bedömer de mekaniska egenskaperna hos de alster, som skall kontrolleras. utan förstöring av dessa.The main object of the invention is to provide a simpler and faster method for checking the mechanical properties of articles of extremely hard materials, in which the determination of the values of the physical width increase of X-ray lines for articles of extremely hard materials is used. , after which the mechanical properties of the products to be checked are assessed. without destroying them.
Detta uppnås enligt uppfinningen medelst ett förfarande för kontroll av de mekaniska egenskaperna hos alster av ytterst hårda material i beroende av kännetecknande parametrar,~taex. tryck- 770990341 ' K 6 eller böjhållfasthet, slipförmåga och beständighet vid skärning, genom _fastställande av ett samband mellan egenskaperna hos kristalliter i alstret och egenskaperna hos hela alstret, kännetecknat av att ett als- ter i den grupp, som skall kontrolleras, väljes som ett referensalster, att man omvandlar detta alster till ett pulver under borttagning av de mikropåkänningar, som uppkommit vid framställning av det aktuella yt- _terst hårda materialet och vid framställning av alster av detta mate- rial, men under bibehållande av den ursprungliga finfördelningsgraden för kristalliter, att man upptager röntgenbilder (röntgendiagram) av minst fem alster ur den grupp, som skall kontrolleras, samt av pulvret från referensalstret, att man mäter breddökningen hos interferenslinjer på de upptagna röntgenbilderna, att man bestämmer den s.k. fysikaliska breddökningen hos röntgenlinjer för de valda alstren genom jämförelse av röntgenbilderna av nämnda alster med röntgenbilden av pulvret, att man bestämmer en av nämnda känneteckande parametrarna hos de fem alst- ren, och konstruerar ett funktionellt samband mellan den fysikaliska breddökningen hos röntgenlinjerna för de alster som skall kontrolleras, och en av dessa alsters kännetecknande parametrar, varefter man för * kontroll av de mekaniska egenskaperna hos de övriga alstren i nämnda grupp tar röntgenbilder av de sistnämnda alstren och efter den fysika- liska breddökningen hos röntgenlinjerna för dessa alster bedömes de mekaniska egenskaperna hos alstren av nämnda grupp genom jämförelse av nämnda breddökning med de parametrar, som härletts ur det upprättade funktionella sambandet. _ Genom föreliggande uppfinning har det blivit möjligt att kon- trollera de mekaniska egenskaperna, exempelvis beständighet vid skär- ning, slipförmåga, tryck- och böjhâllfasthet hos alster av ytterst hårda material utan förstöring av dessa. Det föreslagna förfarandet är dessutom snabbare och enklare att genomföra, eftersom behovet av arbetskrävande mekanisk bearbetning av varje alster, som skall kon- trolleras bortfaller. Uppfinningen möjliggör dessutom uteslutning av den s.k. subjektiva uppskattningen av kvaliteten, dvs de mekaniska egenskapernalmß alster av ytterst hårda material.This is achieved according to the invention by means of a method for checking the mechanical properties of articles of extremely hard materials in dependence on characteristic parameters, e.g. compressive strength, abrasion resistance and abrasion resistance, by establishing a relationship between the properties of crystallites in the article and the properties of the whole article, characterized in that an alter in the group to be controlled is selected as a reference article, that this article is converted into a powder while removing the micro-stresses which have arisen in the production of the extremely hard material in question and in the production of articles of this material, but while maintaining the initial degree of atomization of crystallites, that X-rays are taken (X-ray diagrams) of at least five articles from the group to be checked, and of the powder from the reference article, that the width increase of interference lines on the recorded X-rays is measured, that the so-called the physical width increase of the X-ray lines of the selected articles by comparing the X-ray images of said article with the X-ray image of the powder, determining one of said characteristic parameters of the five articles, and constructing a functional relationship between the physical width increase of the X-ray lines of the articles shall be checked, and one of the characteristic parameters of these articles, after which, for * checking the mechanical properties of the other articles in the said group, X-rays are taken of the latter articles and after the physical widening of the X-ray lines of these articles, the mechanical properties of the products of said group by comparing said width increase with the parameters derived from the established functional relationship. Through the present invention it has become possible to check the mechanical properties, for example resistance to cutting, abrasion resistance, compressive and flexural strength of articles of extremely hard materials without destroying them. In addition, the proposed procedure is faster and easier to carry out, since the need for labor-intensive mechanical processing of each article to be inspected is eliminated. The invention also enables the exclusion of the so-called subjective estimate of the quality, ie the mechanical properties of extremely hard materials.
Andra syften och fördelar med föreliggande uppfinning framgår av följande närmare beskrivning av förfarandet för kontroll av de me- kaniska egenskaperna hos alster av ytterst hårda material och utförings- exempel på förfarandet.Other objects and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description of the method for checking the mechanical properties of articles of extremely hard materials and exemplary embodiments of the method.
Det föreslås enligt uppfinningen att för första gången använda det av oss upptäckta sambandet mellan de mekaniska egenskaperna hos 7709903-4 alster av ytterst hårda material och egenskaperna hos finstrukturen av dessa material i alstret, exempelvis mikropåkänningar och dimensioner- na hos kristalliter. Vid det föreslagna förfarandet avskiljer man, utan att tillgripa komplicerade analytiska metoder, genom försök den andel av breddökningen hos en röntgenlinje för det alster, som skall kontrolleras, som är förknippad med inverkan av mikropàkänníngar i det alster, som skall kontrolleras, vilket gör det möjligt att genom försök kvantitativt utvärdera mikropàkänningarna i nämnda alster. Upp- finningen grundar sig på användning av ett referensalster, som upp- visar en väsentligt ändrad funktion till skillnad från de kända för- farandena, vid vilka förekomsten av ett referensprovstycke dessutom erfordras.It is proposed according to the invention to use for the first time the connection we have discovered between the mechanical properties of articles of extremely hard materials and the properties of the fine structure of these materials in the article, for example micro stresses and the dimensions of crystallites. The proposed procedure separates, without resorting to complicated analytical methods, by experiment the proportion of the width increase of an X-ray line of the article to be inspected, which is associated with the influence of micropencences in the article to be inspected, which makes it possible to experimentally quantitatively evaluate the micro-stresses in said article. The invention is based on the use of a reference article which exhibits a substantially modified function in contrast to the known methods, in which the presence of a reference specimen is also required.
För metaller och legeringar kan man för kvantitativ uppskattning av den andel av breddökningen, som härrör från mikropåkänningarnas in- verkan, icke jämföra de spända provstycken, som skall kontrolleras, med ett icke spänt referensprovstycke, eftersom kristallitstorleken ökar genom omkristallisation, då mikropàkänningarna i nämnda material elimineras genom glödgning. Det är därför, som de icke spända prov- kropparna av metaller och legeringar efter glödgning icke kan an- vändas som en referensprovkropp, i vilket fall den andel av linjens bredd, som härrör från mikropàkänningarnas inverkan, uppskattas genom approximativa metoder för approximatíon av formen hos en linje medelst funktioner av varierande slag eller genom komplicerade metoder för harmonisk analys av formen hos röntgenlinjer eller metoder baserade på moment av andra rangen.For metals and alloys, for quantitative estimation of the proportion of the width increase resulting from the effect of the micro-stresses, the stressed specimens to be checked can not be compared with a non-stressed reference specimen, since the crystallite size increases by recrystallization as the micro-stresses in said material eliminated by annealing. This is why the untensioned test bodies of metals and alloys after annealing cannot be used as a reference test body, in which case the proportion of the width of the line arising from the effect of the micropencences is estimated by approximate methods of approximating the shape of a line by means of functions of varying kinds or by complicated methods for harmonious analysis of the shape of X-ray lines or methods based on elements of the second range.
För att framställa ett referensalster omvandlas ett av de alster, som skall kontrolleras, enligt uppfinningen, till ett pulver genom sönderdelning av strukturen hos alstret av ytterst hårt material, vid vilken omvandling de mikropåkänningar, som uppkommit vid formning av materialets struktur och vid framställning av alstret av detta, rela- xerar helt, samtidigt som kristallitstorleken (blockstorleken) ej ändras. Bredden pä en röntgenlinje för pulver är betydligt mindre än linjebredden på röntgenbilder av det alster, som skall kontrolleras, och endast förknippad med inverkan av blockens finfördelningsgrad.In order to produce a reference article, one of the articles to be inspected, according to the invention, is converted into a powder by decomposing the structure of the article of extremely hard material, in which conversion the micro-stresses which have arisen in shaping the structure of the material and in producing the article of this, relaxes completely, while the crystallite size (block size) does not change. The width of an X-ray line for powder is considerably smaller than the line width of X-ray images of the article to be checked, and only associated with the effect of the degree of atomization of the blocks.
Det erhållna pulvret användes därför som ett icke spänt referensprov- stycke, varvid man för kvatitativ uppskattning av den andel av bredd- ökningen, som är förknippad med mikropâkänningarnas inverkan, mäter bredden av röntgenlinjer för de alster, som skall kontrolleras, och .?7o99óå¿¿” 8 för det icke spända referensalstret och jämför de erhållna breddvärde- na med varandra.The resulting powder was therefore used as a non-tensioned reference specimen, for the quantitative estimation of the proportion of the width increase associated with the effect of the micro-stresses, the width of X-ray lines of the articles to be checked is measured, and.? 7o99óå¿ ¿”8 for the non-tensioned reference product and compare the obtained width values with each other.
Det föreslagna försöksförfarandet för analys av mikropâkän- ningar i alster av ytterst hårda material gör det således möjligt att till skillnad från det kända förfarande för bestämning av mikropåkän- ningar, som utvecklats för användning för metaller och legeringar, tillräckligt snabbt, enkelt och pålitligt uppskatta andelen av den fysikaliska breddökningen hos röntgenlinjer för alster, vilket gör den oförstörande kontrollen av kvaliteten hos alster av ytterst hårda material enklare, snabbare och noggrannare.The proposed experimental procedure for the analysis of micro-stresses in articles of extremely hard materials thus makes it possible, in contrast to the known method for the determination of micro-stresses, developed for use in metals and alloys, to estimate the proportion sufficiently quickly, easily and reliably. of the physical width increase of X-ray lines for articles, which makes the non-destructive control of the quality of articles of extremely hard materials easier, faster and more accurate.
Förfarandet enligt uppfinningen genomföras i två steg på följande sätt: Under det första steget konstrueras ett funktionellt samband mellan den fysikaliska breddökningen hos röntgenlinjer för de alster, som skall kontrolleras, och de mekaniska egenskaperna hos dessa alster, för vilket ändamål man som ett referensalster använder ett av alstren ur en för kontroll avsedd grupp bestående av n alster av ytterst hårda material, exempelvis av skärstål av polykristallina formationer av konstrgjord diamant av karbonado-, ballas- eller elbortyp eller prov- kroppar av ett av diamant och metall sammansatt s.k. kompositmaterial.The process according to the invention is carried out in two steps as follows: During the first step a functional relationship is constructed between the physical width increase of X-ray lines of the articles to be checked and the mechanical properties of these articles, for which purpose a reference article is used. of articles of a control group consisting of n articles of extremely hard materials, for example of cut steel of polycrystalline formations of artificial diamond of the carbonado, ballast or electric drill type or test specimens of a so-called diamond and metal compound composite material.
Referensalstret överföres till pulverform genom mekanisk och kemisk sönderdelning av detta alstrers struktur för bmämmnflng av de mikropå- känningar (mikrospänningar), som uppkommit vid framställning av det ytterst hårda materialet ifråga och vid framställning av alstren av detta, under bibehållande av den ursprungliga finfördelningsgraden för kristalliterna. Sönderdelningen åstadkommes exempelvis genom mekanisk rivning och kemiskt avlägsnande av metalliska inneslutningar av kata- lysator eller bindemedel genom upplösning i koncentrerade syror. Där- efter upptages en röntgenbild av minst fem, men högst tio alster, som godtyckligt valts ur den grupp, som skall kontrolleras, och av ett referensalster. Nämnda antal alster väljes till följd av att det är nödvändigt och tillräckligt för att kunna konstruera grafiska och analytiska samband mellan de fysikaliska egenskaperna och mekaniska sådana hos nämnda alster.The reference article is transferred to powder form by mechanical and chemical decomposition of the structure of this article to reduce the micro-stresses (micro-stresses) which have arisen in the production of the extremely hard material in question and in the production of the articles thereof, while maintaining the original crystallization. . The decomposition is effected, for example, by mechanical tearing and chemical removal of metallic inclusions of catalyst or binder by dissolving in concentrated acids. An X-ray image is then taken of a minimum of five, but not more than ten items, arbitrarily selected from the group to be checked, and of a reference item. Said number of articles is chosen because it is necessary and sufficient to be able to construct graphical and analytical relationships between the physical properties and mechanical ones of said articles.
Röntgenbilderna upptages medelst en godtycklig röntgenapparat empelvis en röntgendiffraktometer för strukturanalys, genom s.k. återbildtagning på plan film under vridning av denna, samtidigt som provkroppen är stationär. Breddökningen hos ínterferenslinjer på 77099034» röntgenbilderna av de alster, som skall kontrolleras, och av pulvret från referensalstret (vid registrering på filmen) bestämmas medelst s k mikrofotometriska kurvor vid halva höjden av toppunkten (maximum) för en intensitetskurva och genom den s k integralintensitetsmetoden.The X-ray images are taken by means of an arbitrary X-ray apparatus, for example an X-ray diffractometer for structural analysis, by so-called reproduction on flat film while rotating it, while the specimen is stationary. The width increase of interference lines on the X-ray images of the articles to be checked and of the powder from the reference article (when recording on the film) is determined by so-called microphotometric curves at half the height of the vertex (maximum) for an intensity curve and by the so-called integral intensity method.
Då röntgendiffraktometer användes, bortfaller behovet av mellanopera- tionen, dvs mikrofotometreringen. Vid beräkningarna användes följande samband: (A 9)? . ß2 + så, där [Ä Q är breddökningen hos en röntgenlinje, i radianer; B den s k fysikaliska breddökningen hos en röntgenlinje för den provkropp, som skall kontrolleras, i radianer; b ett värde, som är förknippat med försöksbildtagningsförhållan- dena, Be = ßgb + ßaa, där Bb betecknar den andel av den fysikaliska breddökningen, som står i samband med kristalliternas (blockens) fin- fördelningsgrad, medan Ba = Äx d/d . tgQ bestämmas av kristallgittrets periodspridning 1§_d/d (av mikropàkänningarna).When an X-ray diffractometer is used, the need for the intermediate operation, ie the microphotometry, disappears. The following relationships were used in the calculations: (A 9)? . ß2 + so, where [Ä Q is the width increase of an X-ray line, in radians; B the so-called physical width increase of an X-ray line for the specimen to be checked in radians; b a value, which is associated with the experimental imaging conditions, Be = ßgb + ßaa, where Bb denotes the proportion of the physical width increase, which is related to the degree of atomization of the crystallites (blocks), while Ba = Äx d / d. tgQ is determined by the periodic scattering of the crystal lattice 1§_d / d (by the micropensions).
Genom användning av nämnda formler och jämförelse av breddök- ningen hos röntgenlinjer för de alster, som skall kontrolleras, och för pulvret från referensalstret bestämmes den fysikaliska breddök- ningen hos röntgenlinjer för de valda alster, som skall kontrolleras.By using the said formulas and comparing the width increase of X-ray lines for the articles to be checked and for the powder from the reference article, the physical width increase of X-ray lines for the selected articles to be checked is determined.
De mekaniska egenskaperna hos alster av ytterst hårda material kännetecknas av slipförmåga, beständighet vid skärning, tryck- och böjhållfasthet. Man bestämmer, på ett godtyckligt känt sätt, en av nämnda parametrar hos 5-10 alster, som valts ur det parti, som skall kontrolleras.The mechanical properties of articles of extremely hard materials are characterized by abrasion resistance, cutting resistance, compressive and flexural strength. One determines, in an arbitrarily known manner, one of the said parameters of 5-10 articles, selected from the batch to be checked.
Man konstruerar, exempelvis på grafisk och/eller analytisk väg, ett funktionellt samband mellan den fysikaliska breddökningen hos röntgenlinjer för de valda, för kontroll avsedda alstren och en av nämnda mekaniska egenskaper, exempelvis beständighet vid skärning av alster av ytterst hårda material, dvs y - f(x), där y är en av para- metrarna, som kännetecknar de mekaniska egenskaperna hos det alster, som skall kontrolleras, och x är den fysikaliska breddökningen hos röntgenlinjer för det alster, som skall kontrolleras.A functional relationship is constructed, for example graphically and / or analytically, between the physical width increase of X-ray lines for the selected, controllable articles and one of the mentioned mechanical properties, for example durability when cutting articles of extremely hard material, ie y - f (x), where y is one of the parameters which characterizes the mechanical properties of the article to be checked, and x is the physical width increase of X-ray lines of the article to be checked.
Den erhållna korrelationen säkerställas genom att de fysikaliska egenskaper hos det aktuella ytterst hårda materialets finstruktur, som genom försök skall bestämmas i beroende av breddökningen hos röntgen- iiiï-ïaagifie-ri 10 linjer för alstren, dvs mikropåkänningarna och kristallitstorleken, representerar medelvärdena för hela huvudsakliga volymen hos alstren ifråga.The correlation obtained is ensured by the fact that the physical properties of the extremely hard material of the current hard material, which are to be determined by experiments in dependence on the width increase of the X-ray lines, ie the micro-stresses and the crystallite size, represent the mean values of the whole in the works in question.
Det andra steget för genomförande av det föreslagna förfarandet är genomförande av oförstörande kontroll av de mekaniska egenskaperna hos alstren av ytterst hårda material.The second step in carrying out the proposed process is carrying out non-destructive checks on the mechanical properties of the articles of extremely hard materials.
Genom nämnda metod upptages rörxtgenbilder av varje alster i den grupp, som skall kontrolleras, varefter man mäter breddölmingen hos röntgenlinjer för alstren och genom jämförelse av röntgenbilderna av alstren med den tidigare tagna röntgenbilden av pulvret, bestämmer den fysikaliska breddökningen hos röntgenlinjer för dessa alster. Genom jämförelse av varje bestämt värde på den fysikaliska breddökningen hos röntgenlinjer med de parametrar, som härletts ur det funktionella sambandet y - f(x), uppskattas sedan de mekaniska egenskaperna (kvali- teten) hos alstren ur denna grupp. 7 Under industriella förhållanden behöver man - vid framställning av ett bestämt sortiment av alster - icke för varje kontrollerad grupp etablera korrelation mellan den fysikaliska breddökningen hos röntgen- linjer för de alster, som skall kon/trolleras, och en av de känneteck- nande parametrarna, dvs nämnda alsters mekaniska egenskaper. Det är tillräckligt att endast enäng för det ifrågavarande slaget av alster av ett visst ytterst hårt material konstruera nämnda samband och genom ett kontinuerligt förfarande genomföra den oförstörande kontrollen av de mekaniska egenskaperna i beroende av den fysikaliska breddökningen hos röntgenlinjer för de alster, som skall framställas.By said method, tube X-rays of each article in the group to be checked are taken, after which the width of the X-ray lines of the articles is measured and by comparing the X-ray images of the articles with the previously taken X-ray image of the powder, the physical width of X-rays of these articles is determined. By comparing each determined value of the physical width increase of X-ray lines with the parameters derived from the functional relationship y - f (x), the mechanical properties (quality) of the products from this group are then estimated. 7 Under industrial conditions, when producing a specific range of articles, it is not necessary to establish for each controlled group a correlation between the physical width increase of X-ray lines of the articles to be checked and one of the characteristic parameters, i.e. the mechanical properties of said article. It is sufficient to construct said connection only once for the type of article of a certain extremely hard material in question and to carry out, by a continuous process, the non-destructive control of the mechanical properties in dependence on the physical width increase of X-ray lines of the articles to be produced.
Det föreslagna förfarandet för kontroll av de mekaniska egen- skaperna hos alster av ytterst hårda material är lätt att genomföra och erfordrar ingen specialutrustning. Då en Standardiserad röntgen- diffraktometer användes i kombination med en dator, kan kvaliteten hos ett alster kontrolleras i flera minuter utan förstörelse av alstret.The proposed procedure for checking the mechanical properties of articles of extremely hard materials is easy to carry out and does not require any special equipment. When a standardized X-ray diffractometer is used in combination with a computer, the quality of an article can be checked for several minutes without destroying the article.
Genom användning av den grafiska framställningen av det etablerade sambandet y = f(x), där y är en av de parametrar, som kännetecknar de mekaniska egen- skaperna hos det alster, som skall kontrolleras, och x den fysikaliska breddökningen hos röntgenlinjer för nämnda alster, kan man i beroende av den fysikaliska breddökningen icke endast kassera alster med låga mekaniska egenskaper, utan även, i förväg kvantitativt uppskatta den mekaniska egenskap hos :det alster, 77099034: 11 som skall kontrolleras, efter vilken man etablerat korrelationen med värdena på den fysikaliska breddökningen hos röntgenlinjer för alstren ifråga.By using the graphical representation of the established relationship y = f (x), where y is one of the parameters which characterizes the mechanical properties of the article to be checked, and x the physical width increase of X-ray lines for said article , depending on the physical width increase, one can not only discard products with low mechanical properties, but also, in advance quantitatively estimate the mechanical property of: the product, 77099034: 11 to be checked, after which the correlation with the values of the physical the width increase of X-ray lines for the articles in question.
Uppfinningen belyses närmare nedan medelst följande utförings- exempel på förfarandet.The invention is further elucidated below by means of the following exemplary embodiments of the method.
Exempel 1 Kontroll av beständigheten hos skärstál av polykristallina formationer av konstgjord diamant av karbonadotyp vid skärning.Example 1 Checking the durability of polycrystalline polycrystalline polycrystalline cut steel when cut.
Ur en för kontroll avsedd grupp bestående av 100 skärstàl av polykristallina formationer av diamant av karbonatyp väljes ett skär- stàl som ett referensalster, som omvandlas till ett pulver av icke spänd diamant genom mekanisk och kemisk sönderdelning av referens- alstrets struktur. Därefter upptages röntgenbilder av tio godtyckliga skärstàl ur den grupp, som skall kontrolleras, och av nämnda diamant- pulver medelst en röntgenapparat med ett rör med en kopparanod genom àtertagning på plan film. På röntgenbilderna fastställes reflexioner från ett system av diamantplan (551), dvs en s k Woolf-Bragg-vinkel G#$70°. Bredden B av en röntgenlinje bestämmes geometriskt på halva höjden av toppunkten (maximipunkten) på en intensitetskurva genom användning av medelst en mikrofotometer erhållna mikrofotometriska kurvor. Fotometreringen sker genom automatisk registrering på en fotoplåt.From a control group consisting of 100 cutting steels of polycrystalline formations of carbon-type diamond, a cutting steel is selected as a reference article, which is converted into a powder of untensioned diamond by mechanical and chemical decomposition of the structure of the reference article. Thereafter, X-ray images of ten arbitrary cutting steels from the group to be inspected and of said diamond powder are taken up by means of an X-ray apparatus with a tube with a copper anode by recessing on flat film. The X-ray images determine reflections from a system of diamond planes (551), ie a so-called Woolf-Bragg angle G # $ 70 °. The width B of an X-ray line is determined geometrically at half the height of the vertex (maximum point) on an intensity curve by using microphotometric curves obtained by means of a microphotometer. The photometry is done by automatic registration on a photo plate.
För uppskattning av den fysikaliska breddökningen hos en rönt- genlinje för 40 valda skärstål användes ett förfarande, som är baserat på jämförelse av röntgenbilderna av skärstål med röntgenbilden av diamantpulvret, som framställts av referensskärstälet genom sönderdel- ning av dess struktur. Genom att storleken hos kristaller av den poly- kristallina sammanväxningen icke ökar då den sönderdelas, betyder en breddändring hos röntgenlinjen för pulvret, att det i breddökningen hos röntgenlinjen för skärstàlet föreligger en andel, som härrör från mikropákänningarnas inverkan. Den verkliga bredden av röntgenlinjen för pulvret bestämmas av kristalliternas (blockens) ringa storlek och tjänstgör som referensbredden för uppskattning av den fysikaliska breddökningen hos röntgenlinjerna för skärstàlen av polykristallina formationer av karbonadotyp.To estimate the physical width increase of an X-ray line for 40 selected cutting steels, a method is used which is based on comparing the X-ray images of cutting steel with the X-ray image of the diamond powder produced by the reference cutting steel by disintegrating its structure. Because the size of crystals of the polycrystalline adhesion does not increase as it disintegrates, a change in the width of the X-ray line of the powder means that there is a proportion in the width increase of the X-ray line of the cutting steel which results from the action of the micropensions. The actual width of the X-ray line of the powder is determined by the small size of the crystallites (blocks) and serves as the reference width for estimating the physical width increase of the X-ray lines of the cutting steel of polycrystalline polycrystalline formations.
Den fysikaliska breddökningen ß kalkyleras medelst en dator under användning av initialbredden B av röntgenlinjen för skärstålen ivádåenz-A 12 och initialbredden B' av röntgenlinjen för referensskärstàlet, vilken bredd B respektive B' uttryckes i mm.The physical width increase ß is calculated by a computer using the initial width B of the X-ray line of the cutting steel ivádåenz-A 12 and the initial width B 'of the X-ray line of the reference cutting steel, which width B and B', respectively, are expressed in mm.
Värdena på samtliga parametrar redovisas i tabell 1.The values of all parameters are reported in Table 1.
Tabell 1 Skärstål B, mm B', mm ß-105 rad. fl, min för för för för skärstål pulver skärstål skärstàl 1 1,18 0,99 7,1 26 2 1,2 o,99 7,2 as 5 1,52 0,99 8,2 55 4 4,29 0,99 8,0 40 5 1,54 0,99 3»4 44 5 1139 0»99 8,5 50 7 1,57 0,99 8,6 52 5 1,45 _ 0,99 9,7 65 9 1,46 0,99 9,5 70 10 1,62 0,99 11,1 75 Skärstålen provas mekaniskt vid svarvning av arbetsstycken av en hård legering av volfram och kobolt medelst gängskärningssvarvar vid en skärningshastighet av 12-15 m/min. De geometriska parametrarna hos skärstàlens skärdel och svarvningsíörhàllandena är följande: y - 402% = 2o°,¶”= - 5° vill - 5°, <1 - 1o°, R - o,5-o,4 mm, S ~ 0,024 mm per varv och t = 0,2 mm, där är en i en planvy sedd s k huvudvinkel; en i en planvy sedd s k hjälpvinkel; spånvinkeln; är släppningsvinkeln; radien vid spetsen av skärstålets skärdel; supportmatningen per varv hos spindeln; skärdjupet.Table 1 Cutting steel B, mm B ', mm ß-105 row. fl, min for for for for for cutting steel powder cutting steel cutting steel 1 1.18 0.99 7.1 26 2 1.2 o .99 7.2 as 5 1.52 0.99 8.2 55 4 4.29 0, 99 8.0 40 5 1.54 0.99 3 »4 44 5 1139 0» 99 8.5 50 7 1.57 0.99 8.6 52 5 1.45 _ 0.99 9.7 65 9 1 .46 0.99 9.5 70 10 1.62 0.99 11.1 75 The cutting steel is tested mechanically when turning workpieces of a hard alloy of tungsten and cobalt by means of thread-cutting lathes at a cutting speed of 12-15 m / min. The geometric parameters of the cutting part of the cutting steel and the turning ratios are as follows: y - 402% = 2o °, ¶ ”= - 5 ° wants - 5 °, <1 - 1o °, R - o, 5-o, 4 mm, S ~ 0,024 mm per revolution and t = 0.2 mm, where is a so-called main angle seen in a plan view; a so-called auxiliary angle seen in a plan view; the rake angle; is the clearance angle; the radius at the tip of the cutting part of the cutting steel; the support feed per revolution of the spindle; the depth of cut.
Kriteriet för skärstålets beständighet är förslitningsgraden för skärstålet längs släppníngsytan, dvs hå - 0,5-0,4 mm. De erhållna värdena på skärstålens beständíghet visas i tabell 1.0 I cr nu nflcsï n fifigêsš 770990344 De erhållna resultaten behandlas medelst en dator genom en s k matematisk statistisk metod. Han har kunnat konstatera, att sambandet y = f(x), där x är den fysikaliska breddökningen hos röntgenlinjen för skär- stålen, dvs ß.1O5 rad.; och y är skärstålets beständighet'É i minuter, beskrives av ekva- tionen för en rak linje y = ax + b.The criterion for the durability of the cutting steel is the degree of wear of the cutting steel along the clearance surface, ie height - 0.5-0.4 mm. The obtained values of the durability of the cutting steel are shown in Table 1.0 I cr nu n fl csï n fifi gêsš 770990344 The obtained results are processed by means of a computer by a so-called mathematical statistical method. He has been able to state that the relationship y = f (x), where x is the physical width increase of the X-ray line for the cutting steels, ie ß.1O5 rad .; and y is the resistance of the cutting steel'É in minutes, described by the equation for a straight line y = ax + b.
Genom nämnda s k backbildtagning på plan film tas röntgenbilder av de 89 återstående skärstàlen ur den grupp, som skall kontrolleras.Through the so-called reversing on flat film, X-rays are taken of the 89 remaining cutting steels from the group to be checked.
Man mäter breddökningen hos röntgenlinjen och bestämmer den fysikaliska breddökningen hos röntgenlinjerna för 89 skärstål medelst en dator gen- om jämförelse av röntgenbilderna av 89 skärstàl med röntgenbilden av diamantpulvret.The width increase of the X-ray line is measured and the physical width increase of the X-ray lines of 89 cutting steels is determined by means of a computer by comparing the X-ray images of 89 cutting steels with the X-ray image of the diamond powder.
Genom det konstruerade grafiska sambandet kasseras skärstål av låg kvalitet i beroende av de erhållna värdena på breddökningen hos röntgenlinjerna för 89 skärstål.Due to the constructed graphic connection, low-quality cutting steels are discarded in dependence on the obtained values of the width increase of the X-ray lines for 89 cutting steels.
Exempel 2 Kontroll av skärningsbeständigheten hos skärstàl av s k elbor-P.Example 2 Checking the cutting resistance of cutting steel of so-called drill-P.
Ur en för kontroll avsedd grupp, bestående av 100 skärstàl av elbor-P väljer man ett skärstål som referensalster, vilket omvandlas till ett pulver av icke spänd kubisk bornitrid genom mekanisk och kemisk sönderdelning av referensalstrets struktur under bibehållande av den ursprungliga fördelningsgraden för kristalliter (block) i referensalstret. Man upptager sedan röntgenbilder av 5 valfria skär- stàl ur den grupp, som skall kontrolleras, och av nämnda pulver av kubisk bornitrid. Med hjälp av röntgenbilderna bestämmes den fysi- kaliska breddökningen hos röntgenlinjerna för de fem valda skärstálen på samma sätt som i exempel 1, med undantag av att bildtagningen sker under användning av koboltstràlning, varvid man pà röntgenbilderna förinställer (fixerar) reflextioner från ett system av kubisk bor- nitrids plan (400), dvs en Woolf-Bragg-vinkel av i det närmaste 820. eeia-zassoz-r '14 Skärstàl IB i mm, B' i mm, 3.105 rad T, min för för skär-stål pulver 1 5,15 i 5,55 54 16 2 5,66 5,55 60,2 '19 5 5,75 5,55 51,5 22 Ll- 5598 5,55 64,1 24 5 5,25 g 5,55 5714 i 27 Mekanisk provning av fem skärstål genomföres på gängskärnings- svarvar vid svarvning av arbetsstyclcen av konstrukti/onsstål av hög kvalitet under stränga bearbetningsförhållanden: skärhastighet 75- 90 m/min, S = 0,09 mm per varv och t = 0,2 mm. De geometriska para- metraxna hos skärstålets skärparti är följande: y == 40°, 5/1 n 20°, <1 == 1o-12°, 5” = - 5° till - 5° och R o,5-o,e mm.From a group intended for control, consisting of 100 cutting steels of electric drill-P, a cutting steel is selected as the reference article, which is converted into a powder of untensioned cubic boron nitride by mechanical and chemical decomposition of the structure of the reference article while maintaining the original degree of crystallite distribution (block ) in the reference article. X-rays are then taken of 5 optional cutting steels from the group to be inspected and of the said cubic boron nitride powder. Using the X-ray images, the physical width increase of the X-ray lines for the five selected cutting steels is determined in the same way as in Example 1, except that the imaging takes place using cobalt radiation, whereby the X-ray images preset (fix) reflections from a system of cubic boron nitride plane (400), ie a Woolf-Bragg angle of approximately 820. eeia-zassoz-r '14 Cutting steel IB in mm, B 'in mm, 3,105 row T, min for cutting steel powder 1 5.15 i 5.55 54 16 2 5.66 5.55 60.2 '19 5 5.75 5.55 51.5 22 Ll- 5598 5.55 64.1 24 5 5.25 g 5.55 5714 i 27 Mechanical testing of five cutting steels is carried out on threaded turning lathes when turning the workpiece of high-quality structural steel under strict machining conditions: cutting speed 75-90 m / min, S = 0.09 mm per revolution and t = 0.2 mm. The geometric parameters of the cutting section of the cutting steel are as follows: y == 40 °, 5/1 n 20 °, <1 == 1o-12 °, 5 ”= - 5 ° to - 5 ° and R o, 5-o , and mm.
Kriteriet för skärstålets skärningsbeständighet är förslitnings- graden för skärstålet längs släppníngsytan, dvs h; lika med O,4-0,5 mm.The criterion for the cutting resistance of the cutting steel is the degree of wear of the cutting steel along the clearance surface, ie h; equal to 0, 4-0.5 mm.
Nämnda parametrar, den fysikaliska breddökningen hos röntgen- linjer och beständígheten hos skärstål av elbor-P redovisas i tabell 2. _ De erhållna resultaten behandlas medelst en dator genom en matematisk-statistisk metod, varigenom man kunnat konstateraeatt sambandet y = f(x) beskrives av ekvationen för en rak linje y - ax + b.The mentioned parameters, the physical width increase of X-ray lines and the durability of steel drills of electric drill-P are reported in Table 2. The results obtained are processed by means of a computer by a mathematical-statistical method, whereby it could be stated that the relationship y = f (x) is described. of the equation for a straight line y - ax + b.
På det ovan beskrivna sättet upptages röntgenbilder av de övriga 94 skärstålen ur den grupp, som skall kontrolleras. Genom jämförelse av röntgenbilderna av 94 skär-stål med den tidigare erhållna röntgen- bilden av pulvret av kubisk bornitrid bestämmer man medelst en dator den fysikaliska breddölmingen hos röntgenlinjer för skärstålen.In the manner described above, X-ray images are taken of the other 94 cutting steels from the group to be inspected. By comparing the X-ray images of 94 cutting steels with the previously obtained X-ray image of the powder of cubic boron nitride, the physical width of X-ray lines for the cutting steels is determined by means of a computer.
Genom användning av en grafisk framställning av det härledda sambandet kasseras skärstål med låg skärningsbeständigllet i beroende av ß-värdena för 94 skärstål.By using a graphical representation of the derived relationship, cutting steels with low cutting resistance are discarded depending on the ß values of 94 cutting steels.
Exem el Kontroll av slipförmågan hos provkroppar av polykristallina formationer av 'konstgjorda diamanter av ballastyp. _« 77099034: 45 Ur en för kontroll avsedd grupp bestående av 100 provkroppar av polykristaller av konstgjorda diamanter av ballastyp väljes en prov- kropp som referensprovkropp, vilken omvandlas till ett pulver av icke spänd diamant genom mekanisk och kemisk sönderdelning av refe- rensprovkroppens struktur under bibehållande av den ursprungliga för- delningsgraden för kristalliter i referensprovkroppen. Därefter upp- tages röntgenbilder av 5 provkroppar ur den grupp, som skall kontrol- leras, och av nämnda diamantpulver. Med hjälp av röntgenbilderna bestämmas den fysikaliska breddökningen hos röntgenlinjer för de fem valda provkropparna på samma sätt som i exempel 1.Example Checking the grinding ability of specimens of polycrystalline formations of artificial ballast type diamonds. 77099034: 45 From a control group consisting of 100 ballast-type polycrystalline polycrystalline specimens, a specimen is selected as the reference specimen, which is converted into a non-tensioned diamond powder by mechanical and chemical decomposition of the reference specimen structure during maintaining the original degree of distribution of crystallites in the reference specimen. Then X-rays are taken of 5 specimens from the group to be checked, and of the said diamond powder. Using the X-ray images, the physical width increase of X-ray lines for the five selected specimens is determined in the same way as in Example 1.
Mekanisk provning av fem provkroppar genomföras medelst diamant- slipskivor. Slipförmågan bestämmas i beroende av förhållandet mellan den vikt av slipskivematerialet, som avverkats vid skrubbning av slipskivan medelst provkroppen av konstgjord diamant av ballastyp, och provkroppens viktminskning.Mechanical testing of five test specimens is performed using diamond grinding wheels. The grinding capacity is determined in dependence on the ratio between the weight of the grinding wheel material, which was harvested when scrubbing the grinding wheel by means of the ballast-type artificial diamond specimen, and the weight loss of the specimen.
Man behandlar de erhållna resultaten och etablerar sambandet y = f(x), där y är den fysikaliska breddökningen hos röntgenlinjer för den provkropp, som skall kontrolleras, och X är den i s k relativa enheter uttryckta slipförmágan hos nämnda provkropp, på exakt samma sätt som i exempel 1.The obtained results are processed and the relationship y = f (x) is established, where y is the physical width increase of X-ray lines of the specimen to be checked, and X is the isk relative units expressed abrasiveness of said specimen, in exactly the same way as in Example 1.
På nämnda sätt erhålles röntgenbilderna av de 94 övriga prov- kropparna ur den grupp, som skall kontrolleras. Genom jämförelse av röntgenbilderna av 94 provkroppar av polykristaller av diamant av ballastyp med den tidigare erhållna röntgenbilden av díamantpulvret bestämmer man medelst en dator den fysikaliska breddökuingon hon röntgenlinjer för nämnda provkroppar.In the manner mentioned, the X-ray images of the 94 other specimens from the group to be checked are obtained. By comparing the X-ray images of 94 ballast-type polycrystalline crystal test specimens with the previously obtained X-ray image of the diamond powder, the physical width of the X-ray lines for said specimens is determined by means of a computer.
Genom användning av en grafisk framställning av det härledda sambandet kasserar man provkroppar av polykristaller av konstgjorda diamanter av ballastyp med låg slipförmåga i beroende av B-värdena för provkropparna.By using a graphical representation of the deduced connection, specimens of polycrystals of ballast type artificial diamonds with low abrasiveness are discarded depending on the B-values of the specimens.
Exempel 4 Kontroll av tryckhàllfastheten hos provkroppar av ett komposit- material (ett sammansatt material) bestående av metall och diamant.Example 4 Checking the compressive strength of specimens of a composite material (a composite material) consisting of metal and diamond.
Ur en för kontroll avsedd grupp bestående av 100 provkroppar av ett kompositionsmaterial av diamant och metall väljer man en prov- kropp som referensprovkropp, vilken omvandlas till ett pulver av icke ;l,7vo99os-4 16 spänd diamant genom mekanisk och kemisk sönderdelning av referensprov- kroppens struktur under bibehållande av den ursprungliga finfördel- ningsgraden för kristalliter i referensprovkroppen. Därefter upptages röntgenbílder av “IO provkroppar ur den grupp, som skall kontrolleras, och av nämnda diamantpulver. Genom röntgenbilderna bestämmas den fysikaliska breddökningen hos röntgenlinjer för de tio valda prov- kropparna på samma sätt som i exempel 1.From a control group consisting of 100 specimens of a composition material of diamond and metal, a specimen is selected as the reference specimen, which is converted into a powder of non-stressed diamond by mechanical and chemical decomposition of reference specimens. the structure of the body while maintaining the initial degree of atomization of crystallites in the reference specimen. Thereafter, X-ray images of 10 IO samples from the group to be inspected and of said diamond powder are taken. The X-ray images determine the physical width increase of X-ray lines for the ten selected specimens in the same way as in Example 1.
Dessa tio provkroppar provas mekaniskt medelst en press vid en axialpresskraft av 800 t. Aacialtryckhållfastheten bestämmes vid sönder- pressning av cylindriska provkroppar med en diameter av '12 mm och en höjd av 5 mm. Hållfastheten uppskattas enligt formeln: P--š-, där F är den kraft, vid vilken provkroppen sönderdelas; Sfär den cylindriska provkroppens tvärsnittsyta.These ten specimens are mechanically tested by means of a press at an axial compressive force of 800 t. The axial compressive strength is determined by crushing cylindrical specimens with a diameter of '12 mm and a height of 5 mm. The strength is estimated according to the formula: P - š-, where F is the force at which the specimen is decomposed; Sphere the cross-sectional area of the cylindrical specimen.
Man behandlar de erhållna resultaten ooh härleder sambandet y s f(x), där y är den fysikaliska breddölmingen hos röntgenlinj-er för den provkropp, som skall kontrolleras, dvs 6.403 rad, och x är provkroppens azdaltryckhållfasthet i kp/mm2, på. exakt samma sätt som i exempel 1.The results obtained are treated and the relationship y is derived from f (x), where y is the physical latitude of the X-ray lines of the specimen to be checked, i.e. 6,403 rows, and x is the azdal compressive strength of the specimen in kp / mm 2, on. exactly the same as in Example 1.
På det ovan beskrivna sättet erhålles röntgenbilder av de 89 övriga provkropparna ur den gmpp, som skall kontrolleras. Genom jämförelse av röntgenbilderna av 89 provkroppar av det av diamant och metallšoestående kompositmaterialet med den tidigare erhållna röntgenbilden av diamantpulvret bestämmer man medelst en dator den fysikaliska breddökningen hos röntgenlinjer för nämnda provkroppar.In the manner described above, X-ray images of the 89 other specimens are obtained from the group to be checked. By comparing the X-ray images of 89 specimens of the diamond and metallic composite material with the previously obtained X-ray image of the diamond powder, the physical width increase of X-ray lines for said specimens is determined by means of a computer.
Genom användning av en grafisk framställning av det här-ledda sambandet kasserar man provkroppar av det av diamant och metall be- stående kompositmaterialet med låg axialtryokhållfasthet i beroende av ' B-värdena för 89 provkroppar.By using a graphical representation of the deduced connection, specimens of the diamond and metal composite material with low axial pressure strength are discarded depending on the B-values of 89 specimens.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE7709903A SE419378B (en) | 1977-09-02 | 1977-09-02 | PROCEDURE FOR CONTROL OF THE MECHANICAL PROPERTIES OF THE EXTREMELY HARD MATERIALS |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE7709903A SE419378B (en) | 1977-09-02 | 1977-09-02 | PROCEDURE FOR CONTROL OF THE MECHANICAL PROPERTIES OF THE EXTREMELY HARD MATERIALS |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SE7709903L SE7709903L (en) | 1979-03-03 |
| SE419378B true SE419378B (en) | 1981-07-27 |
Family
ID=20332167
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SE7709903A SE419378B (en) | 1977-09-02 | 1977-09-02 | PROCEDURE FOR CONTROL OF THE MECHANICAL PROPERTIES OF THE EXTREMELY HARD MATERIALS |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SE (1) | SE419378B (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4068112A (en) * | 1975-08-26 | 1978-01-10 | Commissariat A L'energie Atomique | Valve for an electron bombardment welding machine and machine fitted with such valve |
-
1977
- 1977-09-02 SE SE7709903A patent/SE419378B/en unknown
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4068112A (en) * | 1975-08-26 | 1978-01-10 | Commissariat A L'energie Atomique | Valve for an electron bombardment welding machine and machine fitted with such valve |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| SE7709903L (en) | 1979-03-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Huang et al. | The annealing behaviour of deformed cube-oriented aluminium single crystals | |
| CN104777046B (en) | Fatigue crack propagation mechanism testing method based on small time scale | |
| Speidel et al. | Crystallographic texture can be rapidly determined by electrochemical surface analytics | |
| Salehi et al. | Influence of etchants on quantitative/qualitative evaluations of the γ′ precipitates in a nickel-base superalloy | |
| DE3443675A1 (en) | SAMPLE FOR TESTING THROUGH ULTRASOUND | |
| Hardy et al. | Characterising the integrity of machined surfaces in a powder nickel alloy used in aircraft engines | |
| Joni et al. | Dislocation densities and prevailing slip-system types determined by X-ray line profile analysis in a textured AZ31 magnesium alloy deformed at different temperatures | |
| SE419378B (en) | PROCEDURE FOR CONTROL OF THE MECHANICAL PROPERTIES OF THE EXTREMELY HARD MATERIALS | |
| Dirras et al. | Fine-grained nickel deformed by direct impact at different velocities: Microstructure and mechanical properties | |
| CN1434292A (en) | Method for measuring and caculating dendrite typical area content of casting alloy and application thereof | |
| Brewer et al. | Comparison of diffraction methods for measurement of surface damage in superalloys | |
| Patil et al. | Some preliminary metallurgical studies on grain size and density of work material used in micro turning operation | |
| Capobianco et al. | Auger spectroscopy results from ductility dip cracks opened under ultra-high vacuum | |
| Thomas | On the characterisation of subsurface deformation microstructures in aerostructural titanium alloys | |
| Genereux et al. | Characterization of freckles in a high strength wrought nickel superalloy | |
| CN110133017B (en) | Method for detecting melting parameter of polycrystalline silicon, monocrystalline silicon and manufacturing method thereof | |
| Bauri et al. | Relating microtexture and dynamic micro hardness in an extruded AA8090 alloy and AA8090-8 vol% SiCp composite | |
| Engler et al. | Single grain orientation measurements applied to the formation and growth of recrystallization nuclei | |
| Zankl et al. | X-Ray Diffraction as a Gage for Measuring Cold Work Produced in Milling | |
| Gibmeier et al. | In-Situ Synchrotron X-Ray Diffraction Studies in the Chip Formation Zone During Orthogonal Metal Cutting | |
| CN111426687B (en) | Round steel grain boundary oxidation detection method | |
| Adamiec et al. | Repeatable and reproducible methodology of the AZ91 alloy structure evaluation | |
| DE2742478C3 (en) | Method for testing the mechanical properties of objects made of overhard material | |
| Naerheim | Analytical techniques in fundamental tool wear research | |
| RU2500504C1 (en) | Method of accelerated determination of optimum cutting speed |