Способ определения механических характеристик металлов

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК МЕТАЛЛОВ, заключающийся в том, что наносят индентором пару сосредоточенных ударов в одну и ту же точку образца сначала с контактной нагрузкой, меньшей нли равной пределу текучести металла образца, затем равной I,41 ,8 его предела текучести, измеряют скорости отскока индентора и находят их отношение, по которому судят о ; твердости - одной из механических характеристик , отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона определяемых механических характеристик , многократно наносят пару ударов и по разности первого и второго отношений судят об упрочнении металлов, а при достижении средними значениями отношений постоянной величины по максимальному отношению судят о пределе прочности металлов,, а по среднему квадратному отклонению отношений - о склонности металлов к разупрочнению. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

В«У. ЮН

РЕСПУЬЛИН (р С 01 N 3/52

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР (21) 3699040/25-28 (22) 06.02.84 (46) 23.11.85. Бюл. 11 43 (72) К.Д.Корень (53) 620.178.153.2(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 868459, кл. С 01 N 3/52, 1979. (54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК МЕТАЛЛОВ, заключающийся в том, что наносят индентором пару сосредоточенных ударов в одну и ту же точку образца сначала с контактной нагрузкой, меньшей или равной пределу текучести металла образца, затем равной 1,4l,8 его предела текучести, измеряют

„.S „„ll 514 A скорости отскока индентора и находят их отношение, по которому судят о твердости - одной из механических характеристик, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона определяемых механических характеристик, многократно наносят пару ударов и по разности первого и второго отношений судят об унрочнении металлов, а при достижении средними значениями отношений постоянной величины по максимальному отношению судят о пределе прочности металлов, а по среднему квадратному отклонению отношений — о склонности металлов к разупрочнению.

В области !ll.процессы упрочнения и разупрочнения чередуются, при этом наблюдается резкое уменьшение

50 отношений скоростей отскока индентора, происходящее вследствие образования микроэффектов в наклепываемой точке испытуемого образца.

Упрочнение металлов характеризу- 5 ется тангенсом угла наклона касательной, проведенной из начальной точки графика, к оси абсцисс

119351

Изобретение относится к исследованию механических свойств металлов методом ударного взаимодействия индентора с поверхностью образца.

Целью изобретения является расширение диапазона определяемых механических характеристик металлов.

На чертеже приведены графики зависимостей отношений скоростей отскока индентора в каждой паре ударов от 10 числа пар сосредоточенных ударов, произведенных в одну и ту же точку образцов из латуни Л62 и стали СтЗ.

Способ реализуется следующим образом. 15

В одну и ту же поверхность образца наносят множество пар ударов индентором, Первые удары каждой пары производят с одинаковыми контактными нагрузками на образец, не превышаю- 20 шими предела текучести металла образца, вторые удары производят с одинаковыми контактными нагрузками, составляющими 1,4-1,8 предела текучести. Для каждого удара измеряют ско- 25 рость отскока индентора от поверхности образца, и для каждой пары ударов находят отношение скорости отскока при втором ударе к скорости отскока при первом ударе. 30

Графики зависимостей oC = f (И) для различных материалов можно условно разделить на три основные области.

Область 1 характеризует чистое упрочнение металлов, где отношение скоростей отскока индентора прямо пропорционально увеличивается с числом ударов.

Область П, как и область 1, характеризуется увеличением отношений скоростей отскока индентора, однако, в области 11 наряду с упрочнениемимеют место и процессы разупрочнеННН поэтому 3GBHCHMOCTH 06 = f(11) 45 не прямо пропорциональные.

Дф °

tg g=

Ь ".1

О 2 4 при N = 2, tgtu = — —.- — = g

° 2 1 г

Таким образом, об упрочнении металлов можно судить по разности второго и первого отношений скоростей отскока индентора в двух первых парах ударов °

Иэ графиков зависимостейЖ =f(N) видно, что средние значения отношений р(,, показанные штриховыми линиями, в области Ш достигают некоторой

1 постоянной величины и в дальнейшем практически не меняются. Значения максимального отклонения скоростей отскока индентора в этой области для латуни Л62 составляет 82, для стали СтЗ вЂ” 97. Эти величины пропорциональны пределам прочности испытуемых материалов, и по ним можно судить об указанной механической характеристике.

Склонность металлов к разупрочне" нию определяется по величине среднего квадратического отклонения отношений скоростей отскока индентора в области ill с. . diii где Ч = — — — среднее значение отN ношений скоростей отскока индентора в области Л ;

dц, — значение отношений скоростей отскока индентора в области И ;

N„, — число пар ударов в области !П.

Способ может быть реализован в устройстве, где в качестве индентора используется заостренный стальной наконечник, жестко закрепленный на поворотном рычаге ось которого фиксируется относительно испытуемого образца. Две повторяющиеся контактные нагрузки создаются упруго сжатой пружиной, фиксируемой при сжатии в двух положениях с различными потенциальными энергиями. Скорость отскока определяется величиной электрических сигналов, наводимых в катушке индуктивности, при взаимодействии ее с постоянным магнитом, жестко связанным с индентором, Составитель Н. Шпунькин

Редактор П.Коссей Техред М.Пароцай Корректор В. Синицкая

Заказ 7307/44 Тираж 896 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Предлагаемый способ позволяет определить основные механические характеристики металлических иэделий непосредственно в производственных условиях. При использовании способа

1193514 4 исклкнается зависимость результатов измерения от расположения контролируемого участка на изделии, конфигурации изделия и его жест5 кости.