Способ определения твердости материалов с покрытием

 

Изобретение относится к способам исследования физических свойств веществ , а конкретно к способам нссле « « 2 дования твердости путем вдавливания в испытуемый материал наконечников испытательных устройство Целью изобретения является повышение информативности за счет определения твердости подложки и твердости покрытия и снижение трудоемкости способа за счет уменьшения количества измерений характерных значений твердости При осуществлении способа отбирают не менее трех результатов измерений, у которых значение твердости изменяется с изменением нагрузки, и определяют значение твердости покрытия и п -ложки. 1 табл.

СОЮЭ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (111 . (51)5 С 01 Н 3/42

А1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И (:ПОКРЫТИЯМ

ПРИ П(НТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ -----Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 ) 4607994/28 (22) 23.11.88 (46) 15.04.91. Бюл. К - 14 (71) Всесоюзный межотраслевой научнотехнический кооператив Практика" (72) В.А.Доброскок, В.Ф.Дрожин, А.М.Михайлов и А.М. Гранкин (53) 620. 178. 12 (088. 8) (56) ГОСТ 21318-75. Способ измерения микротвердости. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТВЕРДОСТИ NA—

ТЕРИАЛОВ С ПОКРМТИЕМ (57) Изобретение относится к способам исследования физических свойств веществ, а конкретно к способам исслеИзобретение относится к способам . исследования физических свойств веществ, а конкретно к способам исследования твердости путем вдавливания в испытуемый материал наконечников испытательных устройств.

Цель изобретения — повышение информативности за счет определения твердости подложки и твердости покрытия, снижение трудоемкости за счет уменьшения количества измерений характерных значений твердости.

Способ реализуется следующим образом.

Пример..Определение твердости материала и покрытия производилось на образцах из стали 12Х18Н10Т с нанесенным износостойким покрытием нитридом титана толщиной 5 мкм, Измерения твердости производились на придования твердости путем вдавливания в испытуемый материал Наконечников испытательных устройств. Целью изобретения является повышение информативности за счет определения твердости подложки и твердости покрытия и снижение трудоемкости способа за счет уменьшения количества измерений характерных значений твердости. При осуществлении способа отбирают не менее трех результатов измерений, у которых значение твердости изменяется с изменением нагрузки, и определяют значение твердости покрытия и и;,.ложки,, 1 табл. боре мод. ПОЛИВАР-NFT (Австрия} при нагрузках Р = 0,01; 0,1; 0,19 кгс.

При выборе величины нагрузки исходили из требования, что при каждой нагрузке значение твердости зависело от значения нагрузки, т.е. чтобы каждый результат определялся как твердостью покрытия, так и твердостью подложки.

Минимальная нагрузка была определена по эмпирической формуле ь

),, IA 6k ) где Р уды минимальная нагрузка; а — 5.10 — 8 10 + — коэффициенты про1,1-1,3 порцнональные предполагаемой твердости покрытия; () — предполагаемая твердость покрытия.

3 1642312

< вильной четырехгранной пирамиды c углом между противоположными гранями, равным 136

Результаты измерения твердости Н (кгс/мм ) при различных нагрузках приведены в таблице.

30 где Н вЂ” твердость подложки;

Н,Н, — характерные значения тверН g дости, и твердость покрытия

Способ определения твердости материалов с покрытием, заключающийся в том, что измеряют твердость при разных нагрузках, отбирают характерные значения твердости и по ней опреде- 35 ляют твердость покрытия, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения информативности и снижения трудоемкости, в качестве характерных знай 40 — (, К.Р ) 1п (Н,-Н,)

Н Р;-(2 < =1

М

Ня=Нс+ехр у . Р, + 1п (Н +Н )

Ь где — коэффициент, определенный по зависимости

К

- Ы, Р, Ы (Н; - Н ) < о

Я 1

; Р )

Н вЂ” интегральное значение твер1 дости при данном значении нагрузки Р; на i-м замере. где Н - твердость подложки;

П

Н вЂ” число замеров;

P — нагрузка при х-м замере;

Нагрузка Р, кгс

Номер измерения

Р„=О,01

2

4

292

278

264

273

529

609

569

543

585

2332

2542

2123

2268

Максимальная нагрузка должна не менее чем в 5 раз превосходить минимальную, так как при меньших значениях сближаются результаты замеров, что увеличивает погрешность определения твердости покрытия и подложки.

Наибольшее значение максимальной нагрузки определяется возможностями Определение твердости подложки прибора, на котором производят изме- 10 производилось по зависимости

2. рения. Н1< На - Нз

Для упрощения последующих расче- . о Н1 + Н - 2Н тов целесообразно третий замер про- где Н,Н,Н вЂ” замеренное значение воднть при значении нагрузки, близком твердости на каждом из к среднему между выбранными максималь-15 замеров при нагрузках ными значениями. Р2. РЗ

8 качестве индентора использо-. ОпРеДеление /. пРоизводилось по вался алмазный наконечник в форме пра- зависимости

1Ч М N (Р; ),> 1n (Н -Н )-N Р 1п (Н - Н ) =1 0;=t о

1==

М g hl

И Р вЂ” (= Р,) =1

Определение твердости покрытия про чений твердости отбирают не менее изводилось по зависимости

2( трех измерений пои которых значение

Р

Ч твердости изменяется с изменением наН„= Н + ехр — P Р, +,0 1п (H,-Н j) грузки, и определяют твердость подt=f <= а

Hg Нg. — Нg

Н ) о Н Н ZH

Формула изобретения