SU1062560A1

SU1062560A1 - Material hardness determination method

Info

Publication number: SU1062560A1
Application number: SU823469046A
Authority: SU
Inventors: Марк Соломонович Дрозд; Михаил Маркович Матлин; Юрий Иванович Сидякин; Анатолий Николаевич Волынов
Original assignee: Волгоградский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт
Priority date: 1982-07-09
Filing date: 1982-07-09
Publication date: 1983-12-23

Abstract

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТВЕРДОСТИ МАТЕРИАЛОВ, заключающийс в том, что измер ют радиусы кривизны исследуемой поверхности образца в сечени х двум главными плоскост ми кривизны и внедр ют в. образец индентор , отличающийс тем. что, с целью повышени точности, измер ют радиусы кривизны-индентора в сечени х двум главными плоскост ми кривизны, измер ют упругую и остаточную составл ющие церемещени индечтора и определ ют твердость по формуле: А I „ HD ) где НО - пластическа твердость образца; -упруга составл юща пере У И мещени индентора; -остаточна составл юща перемещени индентора; р - нагрузка; (Л К - коэффициент, завис щий от упругих свойств материалов и отношени радиусов кривизны индентора и образца .A METHOD FOR DETERMINING THE HARDNESS OF MATERIALS, which consists in measuring the radii of curvature of the sample surface under investigation in cross sections by two main curvature planes and embedded in. Indenter pattern, characterized in that. that, in order to increase the accuracy, the curvature-indenter radii are measured in cross sections by two main curvature planes, the elastic and residual components of the displacement of the endochtor are measured and the hardness is determined by the formula: AI) HD where the plastic hardness of the sample; - spontaneous constituting recurrent indentation; - residual component of the movement of the indenter; p - load; (LK is the coefficient depending on the elastic properties of the materials and the ratio of the radii of curvature of the indenter and the sample.

Description

Изобретение относитс к испытаВИЯМ материалов и касаетс определе ни твердости образцов произвольной кривизны. Известны способы определени тве дости, например по Виккерсу, Бриннё лю, предусматривающие внедрение индентора в исследуемый образец и измерение определенного характерного размера остаточного отпечатка, по которому суд т о твердости материала Cl , Недостатком этих способов вл ет с невозможность определени твердости непосредственно на криволиней ной поверхности образца, если радиус кривизны ее невелик (меньше .15 мм) . Наиболее близким к изобретению вл етс способ определени твердости материалов, заключающийс в том что измер ют радиусы кривизны иссле дуемой поверхности образца в сечени х двум главными плоскост ми кри визны и внедр ют в образец индентор 2 . Недостатком известного способа вл етс невозможность его применени дл контрол твердости небольших образцов, что св зано с труд-, ностью обеспечени соосного с oбpaз дом положени индентора. Цель изобретени - повышение точ ности. Эта цель достигаетс тем, что согласно способу определени твердости материалов, заключающемус в ,том, что измер ют радиусы кривизны исследуемой поверхности образца в сечени х двум главными плоскост ми кривизны и внедр ют в образец инден тор, измер ют радиусы кривизны, индентора в сечени х двум главными плоскост ми кривизны, измер ют упругую и остаточную составл ющие перемещени индентора и определ ют твердость по формулеi . «.ц /oiu где НО пластическа твердость образца; -flLij упруга составл юща перемещени индентора; остаточна составл юща пе ремещени индентора; нагрузка; К - коэффициент, завис щий от упругих свойств материалов и отношени радиусов кри визны индентора и образца. Способ осуществл ют следующим образом. Измер ют радиусы кривизны индентора (R, Й4 ) и исследуемой поверхности образца (R/2f 1 ) в сучени х двум главными плоскост ми кривизны. Вдавливают заданной силой Р в поверхность образца индентор и Измер ют упругую (oi-i) и остаточную (h ) составл ющие перемещени индентора . Вычисл ют коэффициент К: 34,( К -г) jl(,,rtJ2,E),2 коэффициенты Пуассона и модули Юнга, соответствен но материалов индентора и образца; .tip и tig- - коэффициенты, определ емые в зависимости от отношени А/В, где А и В - меньша и больша из следующих сумм i JL -1 2R, ,Щ После этого по формуле ) определ ют пластическую твердость. Таким образом, дл измерени твердости материала образца возможно использование индентора произвольной геометрии, такой, чтобы было удобно обеспечить определенность взаимной ориентации образца с индентором . Например, при измерении твердости тонких проволок удобной формой индентора вл етс циликдр, ось которого скрещиваетс с осью образца . Точность взаимной ориентации исследуемой поверхности образца и индeнтopa обеспечивает повышение точности определени твердости.The invention relates to the testing of materials and concerns the determination of the hardness of specimens of arbitrary curvature. There are known methods for determining tweaks, for example, by Vickers and Brinne, which involve the insertion of an indenter into the sample under study and the measurement of a certain characteristic size of the residual imprint judged by the hardness of the Cl material. sample, if its radius of curvature is small (less than .15 mm). The closest to the invention is a method for determining the hardness of materials, which consists in measuring the radii of curvature of the sample surface under investigation in sections of two main curvature planes and injecting an indenter into the sample 2. The disadvantage of this method is the impossibility of its use for controlling the hardness of small samples, which is associated with the difficulty of ensuring the position of the indenter coaxial with that. The purpose of the invention is to improve accuracy. This goal is achieved by the fact that, according to the method for determining the hardness of materials, the radii of curvature of the sample surface under investigation are measured in sections by two main curvature planes and an indenter is inserted into the sample, the radii of curvature and indenter are measured in sections the two main planes of curvature, the elastic and residual components of the movement of the indenter are measured and the hardness is determined by the formula i. “.C / oiu where BUT is the plastic hardness of the sample; -flLij elastic component of the movement of the indenter; residual displacement component of the indenter; load; K is the coefficient depending on the elastic properties of materials and the ratio of the curvature radii of the indenter and the sample. The method is carried out as follows. The radii of curvature of the indenter (R, H4) and the sample surface under study (R / 2f 1) are measured at the points of the two main curvature planes. The indenter is pushed into the sample surface with a given force P and the elastic (oi-i) and residual (h) components of the indenter movement are measured. The coefficient K is calculated: 34, (K-g) jl (,, rtJ2, E), 2 Poisson's coefficients and Young's modulus, respectively, of the indenter and the sample; .tip and tig- are the coefficients determined depending on the A / B ratio, where A and B are the smaller and larger of the following sums i JL -1 2R,, U. After this, the plastic hardness is determined by the formula). Thus, to measure the hardness of the sample material, it is possible to use an indenter of arbitrary geometry, such that it is convenient to provide certainty of the relative orientation of the sample with the indenter. For example, when measuring the hardness of thin wires, a convenient form of the indenter is a cylinder, the axis of which is crossed with the axis of the sample. The accuracy of the relative orientation of the sample surface and the indenter studied provides an increase in the accuracy of hardness determination.

Claims

A METHOD FOR DETERMINING MATERIAL HARDNESS, which consists in measuring the radii of curvature of the studied surface of the sample in sections by two principal planes of curvature and introducing an indenter into the sample, characterized in that, in order to increase accuracy, the radii of curvature of the indenter are measured in sections with two principal planes of curvature , measure the elastic and residual components of the 'indenter displacement and determine the hardness by the formula j where KD

Obu 'h

P • K is the plastic hardness of the sample;

- elastic component of indenter displacement;

- the residual component of the movement of the indenter;

- load;

- coefficient depending on the elastic properties of materials and the ratio of the radii of curvature of the indenter and the sample.

106256