Способ определения износостойкости материалов маятниковым склерометром

 

Изобретение относится к области триботехники, в частности к определению износостойкости материалов путем приложения к ним механических усилий царапанием. Цель изобретения - повышение достоверности за счет моделирования реальных условий абразивного изнашивания. Осуществляют единичное царапание образца упругопродольным маятниковым склерометром. Силу упругости устанавливают идентичной давлению абразивной породы на изнашиваемый образец. Определяют объем V царапины интегрированием V Jh-d-S, где h - глубина царапины; dS - элемент площади, а за критерий оценки износостойкости принимают величину, обратно пропорциональную объему царапины . 3 ил. с S (/)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (II) (g 4 С 01 N 3/56 (1 с

"; f

; В3,7

ЬКЕ.,"1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3846739/25-28 (22) 24.01.85 (46) 30.06.87. Бюл. У 24 (71) Ивано-Франковский институт нефти и газа (72) В.Я.Белоусов, А.В.Пилипченко, Г.M.Ñîðoêèí и Л.Д.Луцак (53) 620. 178 . 16 (088. 8) (56) Склерометрия. Теория, методика, применение испытаний на твердость царапанием. M,: Наука, 1968, с.118126. . (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИЗНОСОСТОЙКОСТИ МАТЕРИАЛОВ МАЯТНИКОВЫМ СКЛЕРОМЕТРОМ (57) Изобретение относится к области триботехники, в частности к определению износостойкости материалов путем приложения к ним механических усилий царапанием. Цель изобретения — повышение достоверности за счет моделирования реальных условий абразивного изнашивания. Осуществляют единичное царапание образца упругопродольным маятниковым склерометром. Силу упругости устанавливают идентичной давлению абразивной породы на изнашиваемый образец. Определяют объем V царапины интегрированием V = Ь д $, где h — - глубина царапины; ЙБ — элемент площади, а за критерий оценки износостойкости принимают величину, обратно пропорциональную объему царапины. 3 ил. е

1320707

V=JhЙS

50 при h > 0,036 мм. (3) 55 (4) V; = S с1

Изобретение относится к триботехнике, в частности к определению износостойкости материалов путем приложения к ним механических усилий царапанием. 5

Цель изобретения — повышение достоверности за счет моделирования реальных условий абразивного изнашивания.

На фиг. I изображена геометрия индентора от твердомера Роквела; на фиг. 2 — пошаговое измерение глубины царапины; на фиг. 3 — схема устройства, реализующая способ.

Осуществляют единичное царапание образца упругопродольным маятниковым склерометром. Силу упругости, возникшую в процессе взаимодействия индентора с образцом, устанавливают идентичной давлению абразивной породы на изнашиваемый образец. Определяют объем царапины интегрированием

Для определения объема производят следующие действия: построение профиля царапины, измерение глубины h

1 царапины через шаг d (фиг. 2)" onpe l

30 деление площади S поперечного сечения на каждом шаге и объема V;; определение объема V.öàðàïèíû.

Профиль царапины строят из данных по измерению глубины с помощью микроскопа или с помощью профилографа.

Через шаг d производят измерение глубины царапины из ее профиля. Причем шаг d выбирают таким образом, чтобы при его уменьшении в 2 раза-объем отличился не более чем на 0,37.

Площадь S поперечного сечения определяют из известной геометрии индентора (фиг. 1) (алмазный наконечник от твердомера Роквела).

Очевидно, что

S = 0,77h(R-h) при h 0,036 мм, (2) S; = 0,0832(R-0,036) +

+ JR+0,577(h-0,036 )) (k-0,О36) Откуда объем на элементарном участке царапины длиной d равен а общий объем царапины равен где N — количество шагов.

Расчет объема производится по программе на микрокалькуляторе БЗ21, БЗ-34 и др.

При испытании неоднородных материалов царапающий индентор внедряется на большую глубину в мягкий сплав-связку и выталкивается (за счет упругости маятника) на участках, где находятся твердосплавные зерна. Глубина внедрения как мягких, так и твердых участков зависит от их твердости. В результате получается царапина сложного переменного профиля, объем которой обратно пропорционален износостойкости. Это объясняется тем, что испытание на склерометре с упругим маятником максимальнб приближено к реальным условиях абразивного изнашивания.

Способ реализуется устройством (фиг. 3). Штанга маятника состоит из полого цилиндра 1 с перемычкой 2.

Между пальцем 3, в котором крепится индентор 4, и перемычкой 2 установлена пружина 5. Регулирующая гайка 6 служит для изменения начальной деформации пружины 5.

Пружину 5 сжимают регулирующей

;айкой 6 до значения упругой силы, ямитирующей реальное давление, возникающее в конкретных случаях абразивного износа.

Индентор 4, закрепленный на конце маятника, находящегося в положении равновесия, вводят в соприкосновение с образцом. После этого маятник отклоняют на определенный угол, задающий потенциальную энергию царапания, и поднимают образец на требуемую глубину царапания. При рабочем ходе маятника индентор прорезает в образце царапину. Образовавшуюся царапину измеряют под микроскопом с целью определения ее глубины по всей длине.

Рассчитывают объем царапины, исходя из ее геометрии, а .об износостойкости судят по величине, обратно пропорциональной объему царапины.

Формула изобретения

Способ определения износостойкости материалов маятниковым склерометз 1320707 4 ром, заключающийся в том, что осуществляют однократное скрайбирование образца с помощью маятникового склерометра и определяют износостойкость, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности за счет моделирования реальных условий абразивного изнашивания, используют продольно-упругий маятниковый склерометр, измеряют объем царапины, образовавшейся при скрайбировании, а за критерий оценки износостойкости принимают величину, обратно пропорциональную объему царапины.

1320707

Составитель О.Губерниева

Редактор Н.Слободяник Техред Н.Глущенко Корректор Л.Пилипенко

Заказ 2653/47 . Тираж 776 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãoðoä, ул.Проектная,4