Устройство для измерения твердости высокопористых порошковых материалов

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 Й 3/40

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4913212/28 (22) 20.02,91 (46) 23.04.93, Бюл. М 15 (71) Научно-производственный коллектив

"Сатурн" (72) О.А.Катрус и С.И.Щеколдин (56) Хрущов М.М. и др. "Приборы ПМТ-2 и

ПМТ-3 для испытания на микротвердость".

М., Изд-во АН СССР, 1950 г., с. 23. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ТВЕРДОСТИ ВЫСОКОПОРИСТЫХ ПО=

РОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к измерительной технике, в частности, к приборам определения твердости, например, высокопористых порошковых материалов.

Цель изобретения — упрощение контроля твердости высокопористого порошкового материала, за счет увеличения нагрузки на индентор. Указанная цель достигается тем, что в приборе, состоящем иэ корпуса, нагружающего узла, индентора, преобразователя глубины погружения индентора, в качестве индентора используется, подвергнутая закалке, пластина толщиной не более 0,1 мм, заточенная под углом (17 3)0.

Применение индентора — пластины, толщиной не более 0,1 мм, заточенной под углом (17 3) увеличивает нагрузку на индентор, в сравнении с прототипом, до величины, контролируемой простыми средствами, что подтверждает наличие положительного эффекта предлагаемого технического решения по сравнению с прототипом при измерении твердости порошковых материалов.

„„SLI ÄÄ 1810793 А1 (57) Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам определения твердости, например, высокопористых порошковых материалов, Устройство для измерения твердости высокопористого порошкового материала содержит станину с расположенными на ней индентором, грузом и узлом, измеряющим глубину погружения индентора. Новым в устройстве является использование в качестве идентора пластины толщиной до 0,1 мм, заточенной под углом(17 4- 3)0, 1 ил.

Изобретение поясняется чертежом, на котором представлено поперечное сечение заявляемого прибора для измерения твердости.

Ф

Прибор состоит из: корпуса 1, на кото- 2 ром крепится направляющая плита 2 со свободно перемещающимся в ней цилиндром

3, в котором неподвижно закреплен индентор 4 — пластина толщиной 0,1 мм, заточенная под углом (17 +. 3) преобразователя глубины погружения индентора, состояще-, С

ro иэ державки 5, закрепленной на корпусе

1, индикатора многооборотного типа 1

"МИГ" 6 и жестко связанного с ним штока 7. (Д.

Индикатор 6 co штоком 7 крепятся к державке 5, при этом шток 7 упирается в цилиндр

3. На верхнюю площадку цилиндра 3 устанавливается груз 8, представляющий собой комплект знаков с пазами до центра для штока 7. Детали 2, 3, 8, составляют нагружающий узел. Державка 5 и направляющая плита 2 могут перемещаться по вертикали с последующей фиксацией. Прибор работает следующим образом: испытуемый образец

9 помещается на столик корпуса 1. В на1810793 правляющую плиту 2 помещают цилиндр 3 с индентором 4, который опускается в ней до упора в испытуемый образец 9, Затем в державку 5 помещают индикатор многооборотный типа "1 МИГн 6 со штоком 7, при 5 этом шток 7 упирается в верхнюю площадку цилиндра 3 и находится перпендикулярно к ней, а стрелка индикатора многооборотного

6 отклоняется от нулевого положения на величину предполагаемого перемещения 10 штока 7 (глубина внедрения индентора).

Производят закрепление индикатора многооборотного 6 в державке 5, Устанавливают груз 8 известного веса на цилиндр 3, определяют по шкале индикатора многооборотного 6 глубину внедрения индентора в испытуемый высокопористый порошковый материал, Величину твердости вычисляют по формуле; 20

A= —, Ah где А — постоянная величина, зависящая от 25 геометрических размеров индентора, мм

h — глубина внедрения индентора, мм

P — усилие, действующее на индентор при его внедрении на глубину, кг.

При проведении испытания на твер- 30 дость высокопористого порошкового материала, нагрузка на индентор 5ыла в 3 раза, а повреждение поверхности в 20 раэ меньше, по сравнению с измерением твердости с помощью твердомера Льюиса - Шоппера, 35

Пример 1. Контролировали твердость армированных порошковых деталей диаметром 30 мм с пористостью порошковой структуры 75 после термообработке при

800 С и 850 С в водородной атмосфере. Об- 40 раэцы изготавливали с использованием -никелевого порошка марки ПНК 1 Л6, Время термообработки 1 час. Для каждого варианта провели по 15 измерений. С доверительной вероятностью 0,95 доверительный 45 интервал значения твердости составлял соответственно (1,43 + 0,09) кг/мм и (1,87 ч: 0,09) кг/мм . Прощадь повреждения .повеохности (следы индентооа) оавнялась 8 км или 0,5 Д поверхности.

Пример 2. Контролировали твердость армированных высокопористых порошковых материалов, изготовленных по одинаковой технологии и отличающихся используемым исходным сырьем: применялся никелевый порошок марок ПМК 1 Л 6 и ПМК 1 Л 8. Образцы спекали при температуре 600 С в течение 1 час в водородной атмосфере. Количество измерений на каждом образце — 14. Глубина внедрения постоянная и равная (100 4- 10) мкм. С доверительной вероятностью 0,95 доверительный интервал значений твердости состввпяем соответственно . 2 54 и 0,10) кг/мм н(2,2 н 0,09) кг/мм дпя детвпей по основе никелевых порошков марок ПНК 1 Л

6 и ПН К 1 Л 8. Площадь повреждения поверхности (следыинденторв) равнялась 8км или 0,5 поверхности. Угол заточки индентора равнялся 17О. При угле заточки менее

14 пластина затупляется через 180-200 измерений, что приводит к увеличению среднеквадратичной ошибки измерения; а если угол заточки составляет более 20 снижается чувствительность метода, что также увеличивает среднеквадратичную ошибку измерений.

Формула изобретения

Устройство для измерения твердости высо копо ристых порошковых мате риа1) ов, содержащее корйус, размещенный в нем нагружающий узел, связанный с ним индентор и преобразователь глубины погружения индентора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения чувствительности, индентор выполнен в виде пластины толщиной менее 0,1 мм, заточенной под углом(17 4- 3) .

1810793

Составитель

Техред M.Моргентэл

Корректор Н.Король

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1441 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4!5