Способ определения начальной пластической деформации при вдавливании индентора (варианты)

 

Способ основан на контроле возникновения начальной пластической деформации и заключается в том, что в процессе вдавливания индентора осуществляют намагничивание металла в зоне отпечатка, устанавливают зависимость усилие вдавливания - намагниченность. А момент возникновения начальной пластической деформации определяют по возникновению остаточной намагниченности после разгрузки индентора или по началу изменения хода зависимости усиление вдавливания - намагниченность, что существенно повышает точность определения механических свойств металла. 2 с.п. ф-лы.

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано при определении механических свойств металла изделий, например, из аустенитных и аустенитно-ферритных сталей.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ определения начальной пластической деформации, возникающей при вдавливании прозрачного сферического индентора, основанный на оптическом контроле наличия начального остаточного отпечатка на контролируемой поверхности. (См. М.П. Марковец. Определение механических свойств металлов по твердости. - М.: Машиностроение. - 1979. -С. 159 - 161).

Недостатком этого способа является возможность наблюдения за отпечатком только с поверхности, в то время как известно, что при контактном взаимодействии сферического тела с плоской или криволинейной поверхности максимальное напряжение, а следовательно, и начальная пластическая деформация, возникают под поверхностью, поэтому последняя не может быть обнаружена оптическим методом.

Предлагается способ определения начальной пластической деформации при вдавливании индентора, основанный на контроле возникновения указанной деформации, в котором в процессе вдавливания индентора в контролируемый металл осуществляют намагничивание и измерение локальной намагниченности металла в зоне отпечатка, устанавливают зависимость усилие вдавливания - намагниченность, при этом процесс вдавливания и разгрузки периодически повторяют с увеличением максимального значения усилия вдавливания до момента возникновения остаточной намагниченности после разгрузки индентора, который и принимают за момент возникновения начальной пластической деформации. Момент возникновения начальной пластической деформации может быть установлен также путем однократного вдавливания по изменению хода зависимости усилие вдавливания - намагниченность.

Предложенный способ позволяет выявлять возникновение пластической деформации под поверхностью металла, где начинается ее зарождение, что существенно повышает точность определения механических свойств металла с использованием метода вдавливания индентора.

Способ осуществляется следующим образом.

Индентор снабжают намагничивающей и измерительной обмотками. Осуществляют последовательно вдавливание индентора и разгрузку с увеличением максимального усилия вдавливания. При этом одновременно осуществляют намагничивание и измерение локальной намагниченности металла в зоне отпечатка, устанавливают зависимость усилие вдавливания - намагниченность. Процесс вдавливания и разгрузки повторяют до тех пор, пока при разгрузке не появится остаточная намагниченность, что является признаком возникновения начальной пластической деформации. Момент возникновения начальной пластической деформации при вдавливании можно также определить по ходу зависимости усилие вдавливания - намагниченность. В этом случае достаточно однократного нагружения индентора до появления изменения хода указанной зависимости.

Использование описанного способа позволяет существенно повысить точность определения модуля упругости E и предела пропорциональности, а также построения диаграммы вдавливания в упругой области и в области малых пластических деформаций.

Формула изобретения

1. Способ определения начальной пластической деформации металла при вдавливании индентора, основанный на контроле возникновения пластической деформации в зоне отпечатка, отличающийся тем, что до контроля возникновения пластической деформации в зоне отпечатка осуществляют разгрузку индентора, в процессе вдавливания индентора осуществляют намагничивание металла и контроль возникновения пластической деформации, измеряя локальную намагниченность металла в зоне отпечатка, повторяют процессы вдавливания и разгрузки индентора с увеличением усилия вдавливания до момента возникновения остаточной намагниченности после разгрузки индентора, а начало пластической деформации определяют по этому моменту.

2. Способ определения начальной пластической деформации металла при вдавливании индентора, основанный на контроле возникновения пластической деформации в зоне отпечатка, отличающийся тем, что контроль возникновения пластической деформации осуществляют при вдавливании индентора, намагничивая металл и измеряя его локальную намагниченность в зоне отпечатка, и устанавливают зависимость между усилием вдавливания и намагниченностью, а начало пластической деформации определяют по изменению хода этой зависимости.