Устройство для определения микротвердости по глубине вдавливания индентора

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МИКРОТВЕРДОСТИ ПО ГЛУБИНЕ ВДАВЖВАНИЯ ИНДЕНТОРА, содержащее корпус, размеценный на немстолик для исследуемого образца, индентор, неханизн нагружейия индентора, включшощнй закрепленную на корпусе емкость с нагружающей средой и с окном в дне и приемник нагружающей среды, связанный с индентором, оптический микроскоп, датчик перемещения индентора , датчик нагрузки и регистрирующую аппаратуру, отличающееся тем, что, с целью проведения исследования при динамически возростающем с заданной скоростью нагружении индентора, в качестве нагружающей среда используются шарикигрузы , приемник выполнен съемным, установлен соосно индентору и имеет амортизатор для шариков-грузов, а устройство снабжено диском с приводом вращения в вертикальной плоскости , установленным под окном емкости и имеющим равномерно распределенные по образующей, лунки, диаметр которых равен диаметру шариков-грузов, и направляющим лотком, верхний конец которого размещен под диском, а нижний - над приемником. 2. Устройство по п. 1, отли4 чающееся тем, что для нагруже ел to ния индентора периодической ударной нагрузкой оно снабжено площадкой-от2J ражателем, установленной под лотком под углом 45 относительно оси индентора и жестко связанной с послед;ним .I

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СО(4ИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУЬЛИН (19} (1! }

e(se} (01 N 3/42

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н автсеаноми саидвтильствм

ГОСЗЩФ СТОЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

АО ДЕЛАМ ИЭОВРЕТЕНИЙ И ОТНЯТИЙ (21) 3683702/22-03 (22) 29.12.83 (46) 15,03.85. Бюл. Ф 10 (72) А.Н.Ставрогин, О.A.Ø}eðêåñ и Г.Н.Врель (71) Институт геологии и разработки горючих ископаемых и Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт горкой геомеханики и маркшейдерского дела (53) 620. 1 78.-15:620. 178. 153(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 266317, кл. 6 01 N 3/42, 1968.

2. Рагоэин И.П., Гладилов Ю.С.

Разработка испытаний и внедрение .гаммы микротвердомеров серии МИНТ с записью диаграммы вдавливания. Сб. докладов.республиканской научнотехнической конференции "Состояние и перспективы технических наук в

Киргизской ССР". Фрунзе, 1980 (прототип). с (54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИИМРОТВЕРДОСТИ HO ГЛУБИНЕ ВДАВ

ЛИВАНИЯ ИНДЕНТОРА, содеркащее корпус, размещенный на нем столик для исследуемого образца, индентор, механизм нагру}кения индентора, включающий закрепленную на корпусе емкость с нагружу}щей средой и с окном в дне и приемник нагру}кающей среды, связанный с индентором, оптический микроскоп, датчик перемещения индентора датчик нагрузки и регистрирующую аппаратуру, о т л и ч а ющ е е с я теи, что, с целью проведения исследования при динамически возростающем с заданной скоростью нагрукенин нндентора, в качестве нагрукающей среды используются шарикигруэы, приемник выполнен сьеиным, установлен соосно индентору и имеет амортизатор для иариков-грузов, а устройство снабжено диском с приводом вращения в вертикальной плоскости, установленным под окном емкости и имеющим равномерно распределенные по образующей, лунки, диаметр которых равен диаметру шариков-грузов, н направляющим лоткои, верхний конец которого размещен под диском, а ннкннй — над приемником.

2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что для нагру;ке. ния индентора периодической ударной нагрузкой оно снабжено площадкой-отра}кателем, установленной под лотком о под углом 45 относительно оси ин дентора и зестко связанной с послед}ним.

1 114

Изобретение относится к технике испытаний материалов на твердость, в частности к устройствам, служащим для определения микротвердости образцов материалов по глубине вдавлива- з ния нндентора.

Известен прибор для определения микротвердости по глубине вдавливания индентора, содержащий индентор и нагружающее устройство, выполнен- 10 ное в виде рычажной системы, каретки с грузом, установленной с воэможностью перемещения вдоль рычага, и привод каретки, состоящий из электродвигателя, фрикционной передачи и 15 винтовой пары с поступательно перемещающейся гайкой, несущей каретку j1j, Недостатком этого прибора является сложность конструкции и отсутствие средств, позволяющих проводигь 20 исследование материалов в динамическом режиме.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для 25 . определения микротвердос FB по глубине вдавливания индентора, содержащее корпус, размещенный на нем столик для исследуемого образца, индентор, механизм нагружения индентора, З0 включающий закрепленную на корпусе емкость с нагружающей средой и с окном в дне и приемник нагружающей среды, связанный с индентором, оптический микроскоп, датчик перемещения. индентора, датчик нагрузки и регистрирующую аппаратуру. В качестве нагружающей среды используется жидкость, поступающая через дозатор в приемник, который воздействует на рычаг> 40 связанный с индентором 2 .

Недостаток данного устройства заключается в том, что его механизм нагружения не позволяет проводить ис.следование при динамически возростаю4 щем с заданной скоростью нагружения индентора.

Цель изобретения — проведение исследования при динамически возростающем с заданной скоростью нагружения индентора.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для определения микротвердости по глубине вдавливания индентора, содержащем корпус, И размещенный на нем столик для исследуемого образца, индентор, механизм нагружения индентора, включающий

5274 закрепленную на корпусе емкость с нагружающей средой и с окном в дне и приемник нагружающей среды, свя- занный с индентором, оптический мик роскоп, датчик перемещения индентора, датчик нагрузки и регистрирующую аппаратуру, в качестве нагружакицей среды используются шарики-.грузы, E приемник выполнен съемным, установтген соосно индентору и имеет аморти-. затор для шариков-грузов, а устройство снабжено диском с приводом вращения в вертикальной плоскости, установленным под окном емкости и име- ющим равномерно распределенные по образующей лунки, диаметр которых равен диаметру шариков-грузов, и направля1рщим лотком, верхний конец которого размещен.под диском, а нижний — над приемником.

Кроме того,для нагружения индентора периодической ударной нагрузкой устройство снабжено площадкой-отражателем, установленной под лотком под углом 45 относительно оси ино дентора и жестко связанной с последним.

На чертеже показано устройство для определения микротвердости по глубине вдавливания индентора,.общий вид.

Устройство содержит корпус 1, размещенный на нем столик 2 для исследуемого образца 3, индентор 4, механизм нагружения индентора, выполненный в виде емкости 5 с окном в дне, заполненной шариками-грузами

6, диска 7 с равномерно распределенными по образующей лунками, установленного под окном в емкости 5, привода 8 вращения диска, направляющего лотка 9, установленного под диском

7 на стойке 10 с возможностью поворота по углу, и съемного приемника

11, установленного соосно индентору 4 и имеющего амортизатор для шариков-грузов 6, оптический микроскоп

12, датчик 13 перемещения индентора

4, датчик нагрузки, датчик времени и связанную с двумя последними регистрирующую аппаратуру (не показаны).

Устройство содержит также площадкуотражатель 14, устанавливаемую на место съемного приемника 11 под уго лом 45 к оси индентора 4, ловушку

15 для отскакивающих от площадки-от-. ражателя 14 шариков-грузов 6, и механизм 16 разгрузки индентора 4.

1145274

Устройство работает следующим образом.

Образец 3 помещают на предметный столик 2 под микроскоп 12 и выбирают объект исследования. Поворотом предметного столика 2 образец

3 подводится под индентор 4. С включением привода 9 и одновременно датчи-. ка времени диск 7 начинает вращаться и захватывать иэ емкости 5 в лун- 10 ки по одному шарику-грузу 6 и направлять их в лоток 9, скользя по которому шарики-грузы 6 попадают в приемник 11 с амортизатором. Нри этом происходит равномерно-дискретное нагру-. t5 шение индентора 4. По достижении заданной нагрузки на ийдентор 4 включа ется механизм,16 разгрузки, в резуль» тате чего индентор 4 плавно поднима.еэся, разгрушая образец 3. Динамичес- 30 ки возрастающее нагруяение индентора

4 достигается .sa счет равномерно-дискретйого падения шариков-грузов с заданной высоты относительно прием:ника .11. Высота падения шариков 6 ре-уу гулируется изменением угла наклона лотка 9. Изменение скорости нагрукения осуществляется путем замены диска 7 на аналогичный, цо имеющий другое количество лунок, а такие за счет изменения веса шариков rpysos 6.

При проведении исследования при пепернодическом ударном нагрушении индентора 4 приемник 11 заменяется площадкой-отрашателем 14. Шарики-грузы 6, попадая на плоскость площадки 14, передают импульс силы íà индентор 4 и отскакивают в ловушку 15.

Благодаря регистрирующей аппара- . туре результаты исследований представляются в виде цифровой диаграммы с коордииатаминагрузка - деформация илн глубина вдавливания индентора, причем последняя регистрируется датчиком 13. Последующая обработка первмчнык результатов позволяет получить значение микротвердости образцов ..

Изобретение позволяет расширить технологические возмошности устрой- . ства и способствует получению дополнительнык физико-механических пара-! метров исследужаи материалов.

1145274

Составителв В,Талъвойи Редактор M.Ïåòðîâà Техред Т.Иаточка Корректор И.Эрдейн

Заказ 1164/33 Тираж 897 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская иаб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4