Способ определения трещиностойкости материалов

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТРЕПЩНОСТОЙКОСТИ МАТЕРИАЛОВ, заключающийся в том, что в поверхность образца материала вдавливают усилием Р индентор до образования отпечатка с развивающейся из него трещиной и измеряют после разгрузки размер отпечатка и длину трещины, с учетом которых судят о величине трещиностойкости материала, отличающийся тем, что, с целью повышения точности при испытании сверхтвердых материалов , повторно прикладывают к индентору нагрузку , превышающую нагрузку Р и обеспечивающую страгивание трещины, а трещиностойкость определяют с учетом величины Pjtp . (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (! 9) (! 1) (5)) 4

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

fl0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬП ИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

Н ABTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3773644/25-28 (22) 20.07 ° 84 (46) 30.10.85. Бюл.9 40 (71) Ордена Трудового Красного Знамени институт сверхтвердых материалов АН УССР (72) Н.В.Новиков, С.Н.Дуб и В.И.Мальнев (53) 620. 178. 15 (088. 8) (56) Evans А.G., Charles F.À. Fracture toughness determination by indentation I.Amer.Ñåràm.Soc Y 56 1976

Р /, рр. 371-372. (54) (57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ . ТРЕЩИНОСТОЙКОСТИ МАТЕРИАЛОВ, заключающийся в том, что в поверхность образца материала вдавливают усилием Р индентор до образования отпечатка с развивающейся из него трещиной и измеряют после разгрузки размер отпечатка и длину трещины, с учетом которых судят о величине трещиностойкости материала, отличающийся тем, что, с целью повышения точности при испытании сверхтвердых материалов, повторно прикладывают к индентору нагрузку Р),о превышающую нагрузку Р и обеспечивающую страгивание трещины, а трещиностойкость определяют с учетом величины Р) р .

1188578 б Р., 1С 11%/ С tè а2 tgР (.

1 С . а 1

С вЂ” а — —,-- arcsin — -1ь

) а для трещины Палмквиста по формуле

Рнп" С

1!г с

К с = ,1-," -„ И а с где f (†-) задано а а

f(c/ ) 10,00

6,67

5,00

4,00

3,33

2,86

2,50

2ьОО 0,4170

Пример. Испытывали природный алмаз типа 1 а с размером испытываемой поверхности 1 х 3 мм. Использовао ли индентор с углом /3 = 74 . Нагруз ку Р задавали в интервале 4-9,6 Н.

Длина С исходной трещины составляла соответственно 12,7 — 23,5 мкн.

Усилия Р„ для них имели значения соответственно 5,7 — 13,1 Н. При этом отношения с/а составляли соответственно 2 06 — 2 58 а вычисленЬ Ь Ь

- 3/2 кое значение К1ь, = 5,9 + 0,6 МНм

С ос тави тель М. Куз ьмин

Редактор Н.Горват Техред О.Ващишина Корректор M.Äåì÷HK

Заказ 6735/43 Тираж 896 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Изобретение относится к исследованию прочностных свойств материалов, а именно к способам определения трещиностойкости материалов.

Целью изобретения является повьппение точности при. испытании сверхтвердых материалов. г h

Способ осуществляют следующим образом.

В поверхность образца испытуемого сверхтвердого материала (таким материалом является, например, алмаз, кубический нитрид бора, поликристаллы) вдавливают индентор. В качестве индентора используют квадратную пирамиду с углом Р между ее ребрами

Вдавливание осуществляют усилием Р до образования отпечатка с развивающейся из него трещиной (из отпечатка может развиваться несколько трещин). После этого снимают нагрузку с индентора и микроскопом измеряют величину 2 а диагонали отпечатка и длину С трещины.

Затем повторно прикладывают к индентору нагрузку и увеличивают ее до значения Рх ) Р. Значение Рхр ха-ЗО рактеризуется страгиванием и ростом кр трещины. Страгивание и рост трещины фиксируются для прозрачных материалов с помощью микроскопа для непрозрачных — неразрушающичи методами, например методами акустической эмиссии. Величину Р „и регистрируют, а трещиностойкость материала, которая характеризуется параметром Кь рассчитывают для полудисковой трещины ьО по формуле

0,0062

0,0175

О, 0365

О, 0650

О, 1050

О, 1580

0,2260