Способ определения хрупкости материалов

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

""717620

Соеоз Соеекиих

Социалистических

Реслублин

К АВТОРСКОМУ СВИДВТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 27,03.78 (21) 2594315/25-28 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл

G 01 N 3/42

Гасударственный квнктвт. СССР аа делам кзвбрвтвнкй и вткрытий (53) УДК 620.178..2 (088.8) Опубликовано 25.02.80. Бюллетень №7 с

Дата опубликования описания 29.02.80 (72) Авторы изобретения

В. Ф. Бердиков и О. И. Пушкарев

Волжский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института (71) Заявитель абразивов и шлифования (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХРУПКОСТИ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к механическим испытаниям материалов, в частности к определению их хрупкости методом вдавливания индентора.

Известен способ определения хрупкости материалов, заключающийся в том, что испытуемый материал деформируют и записывают диаграмму упруго-пластического деформирования (1).

Однако этот способ является разрушающим и требует изготовления специальных образцов. Критерий хрупкости, определяе- 1о мый этим методом, недостаточно чувствителен, так как величина упругой энергии, входящая в чиелитель критерия, входит также и в его знаменатель (в полную энергию деформирования материала). Кроме того, этот способ неприменим для материалов высокой твердости и хрупкости, а также для объектов малых размеров, например, абразивных зерен.

Целью изобретения является расширение диапазона определения хрупкости.

Это достигается тем, что испытуемый материал деформируют непрерывным вдавливанием индентора, определяют работу, затраченную на упругое и пластическое дефор-

2 мирование по диаграмме вдавливания и определяют хрупкость как отношение работы, затраченной на упругое деформирование, к работе, затраченной на пластическое деформирование.

На чертеже показана диаграмма вдавливания пирамидального индентора и приняты следующие обозначения: участок 0 — 1 — ветвь нагружения, участок 1 — 2 — ветвь разгрузки.

При вдавливании индеиторов происходит упруго-пластическое деформирование испытываемого материала, а при разгрузкевыделение упругой энергии, запасенной в процессе вдавливания.

Полная работа, затрачиваемая на упруго-пластическое деформирование при вдавливании индентора в испытываемый материал, будет равна: Ър

А = 1 f (h) dh, где1 (h) — функция, описывающая зависимость глубины внедрения индентора от прилагаемой нагрузки.

Эта работа будет пропорциональна площади Ьще диаграммы вдавливания.

Упругая энергия, запасенная при вдавливании индентора и выделяющаяся при разгрузке, будет равна

Ау — — 1а®Фт где 1в (Ь) — функция, описывающая процесс разгружения.

Эта энергия пропорциональна площади диаграммы.

Работа, затраченная на пластическое дефогрмирование материала при вдавливании индентора, будет равна па = (103 - аз) К 19 где К вЂ” размерный коэффициент пропорциональности для перевода площади диаграммы в работу деформирования.

Хрупкость материала определяется как отйошение энергии, затраченной на упругое деформирование, к работе пластического деформирования при вдавливании индентора (ф ) .

Сйособ бсуществляется следующим образом.:На прИборе с нейрерывным вдаВливани- З0 ем индентора записывают диаграмму вдавливания. По площадям полученной диаграм мь1 определяют упругую (площадь S1g3 ) и пластическую (площадь Ьща), составляющие полной работы, затрачиваемой на упруго-пластическое деформирование испытуемого материала при вдавливании индентора. Хрупкость испытуемого материала находят как отношение энергии, затраченной

Р на упругое деформирование, к работе пластического деформирования

Предлагаемый способ прост и надежен, не требует изготовления специальных образцов и примейим для испытания, твердых тел практически любой степени твердости и хрупкости, в том числе для объектов весьма малых размеров (100 — 200 мкм), когда применейие других способов затруднено или вообще невозможно.

Формула изобретения Способ определения хрупкости материалов, заключающийся в том, что испытуемый материал деформируют и записйвают диаграмму упруго-пластического деформирования, отличающийся тем, что, с целью расшйрения диапазона определения хрупкости, испытуемый материал деформируют непрерывным вдавливанием индентора, определяют работу, затраченную на упругое и пластическое деформирование по диаграмме вдавливания п определяют хрупкость как отношение работы, затраченной"йа упругое деформирование, к работе, затраченной на плас ическое деформирование.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Проблемы прочности. № 1, 1977, с. 77 (прототип).

И

Ою в в

Ъь ч ь

/лудана днедуенин индентара

Редактор О. Филиппова

Заказ 9830/59

Составитель И. Музьвткииа

Техред К. Шуфрич Корректор Г. Назарова

Тираж 1019 Подиисиое

ЦНИИ ПИ Государственного комитета 1.ССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4