Способ определения предела текучести материалов

 

Использование: в испытательной технике при испытаниях на прочность. Сущность изобретения: способ заключается в том, что в испытуемый образец внедряют индентор с постоянной нагрузкой. Индентор имеет завершение в виде конуса с углом 90^o. Регистрируют твердость, по которой определяют глубину отпечатка, после снятия нагрузки измеряют высоту зоны наплыва и диаметр ее и по этим параметрам определяют предел текучести. 1 ил.

Изобретение относится к испытательной технике, к испытаниям на прочность.

Известен способ испытания на прочность, заключающийся в том, что в испытуемый материал внедряют индентор, измеряют диаметр отпечатка, по которому судят о твердости [1] Недостатком способа является сложность определения твердости.

Наиболее близким является способ определения предела прочности, заключающийся в том, что внедряют индентор, с увеличивающейся нагрузкой, измеряют глубину внедрения и определяют предел прочности [2] Недостатком является сложность определения прочностных характеристик.

Техническим результатом предложения является возможность определения многих прочностных параметров, в частности предела текучести.

Технический результат достигается тем, что способ определения предела текучести материалов заключается в том, что в испытуемый материал внедряют индентор под нагрузкой в форме конуса с углом заострения 90^o и определяют прочностную характеристику материала, путем внедрения индентора в испытуемый материал с постоянной нагрузкой, регистрации твердости, по которой определяют глубину отпечатка (h), и после снятия нагрузки регистрируют высоту зоны наплыва (δ) от исходной поверхности, а затем определяют диаметр зоны наплыва по следующей зависимости: с последующим определением предела текучести , где τ_0,2 предел текучести, МПа; D диаметр зоны наплыва, мм; h глубина отпечатка, мм;
δ высота зоны наплыва от исходной поверхности, мм;
P нагрузка на конус, Н.

В предложенном способе получена новая зависимость для определения диаметра зоны наплыва из условия "постоянства объема" при пластической деформации и конусообразности формы наплыва в области малых скоростей внедрения индентора (фиг. 1) поперечный разрез отпечатка, получаемый при внедрении конуса. Объем вытесненного из лунки металла равен объему образовавшейся лунки. Из приведенного сечения деформированного объема в меридианальной плоскости на фиг. 1 следует:
V_ABDE V_HGFDB
,
причем
,
где
r радиус отпечатка на гребне наплыва, мм;
R радиус основания наплыва вокруг отпечатка;
δ высота зоны наплыва от исходной поверхности, мм;
h глубина отпечатка, мм;
По диаметру зоны наплыва и нагрузке на конус (P) определяется предел текучести (формула Таммана):

Способ осуществляется следующим образом. Изготавливают образец (шлиф). Внедряют в него индентор в виде конуса с углом 90^o с постоянной нагрузкой. Регистрируют твердость по Роквеллу. После снятия нагрузки регистрируют высоту зоны наплыва. Затем определяют диаметр зоны наплыва с последующим определением предела текучести.

Формула изобретения

Способ определения предела текучести материалов, заключающийся в том, что в испытуемый материал внедряют индентор под нагрузкой в форме конуса с углом заострения 90^o и определяют прочностную характеристику, отличающийся тем, что внедряют индентор в испытуемый материал с постоянной нагрузкой, регистрируют твердость, по которой определяют глубину h отпечатка, и после снятия нагрузки регистрируют высоту δ зоны наплыва от исходной поверхности, а затем определяют диаметр зоны наплыва по зависимости

с последующим определением предела текучести

где σ_0,2 предел текучести, МПа;
D диаметр зоны наплыва, м;
h глубина отпечатка, мм;
δ высота зоны наплыва от исходной поверхности, мм;
P нагрузка на конус, Н.

РИСУНКИ

Рисунок 1