Способ определения вязкости разрушения материалов

 

Изобретение относится к испытательной технике. С целью повышения точности определения вязкости разрушения твердых сплавов поликристаллических материалов путем учета влияния структуры материала, сначала используют эталонный образец из этого материала. В поверхность эталонного образца вдавливают с постоянной скоростью внедрения от 0,05 до 5 мм/мин индентор в виде четырехгранной пирамиды . Вдавливание осуществляют до образования отпечатка и трещины из лов отпечатка и измеряют нагрузку на индентор. Затем разгружают эталонный образец, измеряют размеры отпечатка и размеры трещин: L - в направлениях, совпадающих с направлениями диагона протяженность лей отпечатка, и L трещины с учетом непрямолинейности вдоль границ, составляющих структуры материала. Размер L измеряют на световом микроскопе, а размер L - на растровом электронном микроскопе при гораздо большем увеличении. По результатам испытания эталонного образца определяют структурный коэффициент h . Аналогичному нагружению, как и эталонного образца,подвергают исследуемые образцы или изделия с такой же структурой. Исследование этих объектов после создания отпечатка осуществляется только на световом микроскопе, а их вязкость разрушения определяют с учетом значения коэффициента h, который учитывает распространяется трещина через зерна сплава или огибает их. (Л м оо О5 4 со ел а

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (191 (И) (51)4 G 01 N 3 42

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4049014/25-28 (22) 01,04.86 (46) 07.01.88. Бюл. М 1 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт тугоплавких металлов и твердых сплавов (72) В.И.Туманов, Л.А.Конюхова и К.С.Чернявский (53) 620.178.1 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1188578, кл. G 01 N 3/00, 1984. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЯЗКОСТИ

РАЗРУШЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ (5 7) Изобретение относится к испытательной технике. С целью повышения точности определения вязкости разрушения твердых сплавов поликристаллических материалов путем учета влияния структуры материала, сначала используют эталонный образец из этого материала. В поверхность эталонного образца вдавливают с постоянной скоростью внедрения от 0,05 до 5 мм/мин индентор в виде четырехгранной пирамиды. Вдавливание осуществляют до образования отпечатка и трещины из уг лов отпечатка и измеряют нагрузку на индентор. Затем разгружают эталонный образец, измеряют размеры отпечатка и размеры трещин: L — в направлениях, совпадающих с направлениями диагоналей отпечатка, и L — протяженность трещины с учетом непрямолинейности вдоль границ, составляющих структуры материала. Размер L измеряют на свеч товом микроскопе, а размер L — на растровом электронном микроскопе при гораздо большем увеличении. По результатам испытания эталонного образца определяют структурный коэффициент h = L /L. Аналогичному нагружению, как и эталонного образца,подвергают исследуемые образцы или изделия с такой же структурой. Исследование этих объектов после создания отпечатка осуществляется только на световом микроскопе, а их вязкость разрушения определяют с учетом значения коэффициента h, который учитывает распространяется трещина через зерна сплава или огибает их.

1 1364956 2

Изобретение относится к испыта- зец осуществляют под нагрузкой 500 Н тельной технике и может быть исполь- со скоростью 0,1 мм/мин. Время вызовано для определения чувствитель- держки 15 с. Размер L измеряют на ности вязкости разрушения материала

5 световом микроскопе при 120-кратном к структуре, формирующейся при меха- увеличении. L = 169 мкм. Размер Ь нотермической обработке материала ° измеряют на растровом электронном

Цель изобретения — повышение точ- микроскопе при 9800-кратном увеличес ности определения вязкости разрушения нии, Ь = 210 мкм. Структурный коэфтвердых сплавов поликристаллических 10 фициент h = 210/169 = 1,24, материалов путем учета влияния структуры материала.

Способ осуществляется следующим образом.

В поверхность эталонного образца вдавливают с постоянной скоростью внедрения 0,05...5 мм/мин индентор в виде четырехгранной пирамиды.Вдавливание осуществляют до образования отпечатка и трещин из углов отпечат25

35

50 ка.

Вдавливание в твердый поликристаллический материал со скоростью менее

0,05 MM/мин не вызывает развития трещины, а вдавливание со скоростью оолее 5 мм/мин вызывает магистральную трещину и разрушение материала, При вдавливании измеряют нагрузку Р на индентор. Затем разгружают эталонный образец, измеряют размеры отпечатка и размер трещин: Ь вЂ” в направлениях, совпадающих с направлениями диагоналей о-.печатка, и L — протяженность трещины с учетом непрямолинейности вдоль границ составляющих структуры материала. По результатам испытания эталонного образца определяют структурный коэффициент }1 = L /Ь.

Аналогичному нагружению, как описано для эталонного образца, подвергают исследуемые образцы или изделия с такой же структурой. Вязкость разрушения исследуемых объектов определяют с учетом значения h, который учитывает распространяется трещина через зерна сплава или огибает их.

Пример. Определяют вязкость разрушения образцов партии твердого сплава марки ВК 1О с мелкозернистой карбидной фазой WC (90X) и малым содержанием Со (10X).

Средний размер зерен d = 2,5 мкм °

Внедрение индентора в эталонный обраИсследуемые образцы после внедрения индентора исследуют уже только на световом микроскопе, а при определении вязкости разрушения К учи1с тывают значение h = 1,24. Вязкость разрушения К, = 11,7 мН/м э, что совпадает с результатами определения вязкости разрушения другими методами, 20 формула изобретения

Способ определения вязкости разрушения материалов, по которому вдавливают в поверхность образца индентор в виде четырехгранной пирамиды до образования отпечатка н трещин из углов отпечатка, измерян т нагрузку вдавливания индентора, разгружают образец, измеряют размеры отпечатка и размеры трещин в направлениях, совпадающих с направлениями диагоналей отпечатка, и по результатам измерений определяют вязкость разрушения материала, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения вязкости разрушения твердых сплавов поликристаллических материалов путем учета влияния структуры материала, вдавливание индентора в поверхность осуществляют с постоянной скоростью вращения 0,05...5 мм/мин, аналогичному испытанию подвергают эталонный образец того же материала, у которого измеряют протяженность L трещины с учетом ее непрямолинейности вдоль границ составляющих структуры материала, определяют структурный коэффициент Ь = Ь"/L, где L — длина трещины в направлении, совпадающем с направлением диагонали отпечатка, и учитывают значение h при определении вязкости разрушения материала.

ВНИИПИ Заказ 6544/36 ТиРаж 717 Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4