Способ определения вязкости разрушения материалов

(21) (22) (46) (71) тель эталонныитпечатка о-исследо кии влениях иагонаоектныи институт плавких мета 72) В.И.Тум К.С.Черняв 53) 620.178 56) Авторск 1188578, ков и тверд ов, Л.А.Ко сплав нност ности кии(О труктуры на свена копе присвидетельство ССС С 01 И 3/00, 1984 КОСТ о ре о об я к испыт повышения нагрузца,подцчи из- Исследоздания ько на ости разру- икристаллических мат ния структ пользуют э материала, образца вд ериалов путем уры материала,ета влиначала исго осуществляется т талонныи образ В поверхность отпечаткасветовом мразрушения ц и зкость кроскопе, а их определяют с у талонно етом зна рый учит влива оос 05 ояннои ициента Ь, ко страняется тр остью внедрения о ения к мм/мин ирао об ина чере но вает распр зерна спла тырехг нденториды. Вда иде ли огибает их ествляю ивани ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ ОПИСАНИЕ ИЗ К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯРАЗРУШЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ(57) Изобретение относи тельнои технике. С целью точности определения вяз ния твердых сплавов п зования отпечатка и трещины из уг в отпечатка и измеряют нагрузку н индентор. Затем разгружаютобразец, измеряют размеры ои размеры трещин; 1. - в напрсовпадающих с направлениямилей отпечатка, и Ь- протяжтрещины с учетом непрямолиневдоль границ, составляющих сматериала. Размер Е измеряюттовом микроскопе, а размер 1,растровом электронном микросгораздо большем увеличении.зультатам испытания эталонноразца определяют структурныйциент Ь = 1. /1,. Аналогичномуженив, как и эталонного обра ргают исследуемые образцы лия с такой же структурой. ние этих объектов после со1 1364956 2Изобретение 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 Ь измеряют на ности вязкости разрушения материала5световом микроскопе при 120-кратном к структуре, формирующейся при меха- увеличении, Ь = 169 мкм. Размер Ь нотермической обработке материалаизмеряют на растровом электронномЦель изобретения - повышение точ- микроскопе при 9800-кратном увеличесности определения вязкости разрушения нии, Ь = 210 мкм, Структурный коэфтвердых сплавов поликристаллических 10 фициент Ь = 210/169 = 1,24, материалов путем учета влияния структуры материала.Способ осуществляется следующимобразом.В поверхность эталонного образцавдавливают с постоянной скоростьювнедрения 0,055 мм/мин инденторв виде четырехгранной пирамиды.Вдавливание осуществляют до образованияотпечатка и трещин из углов отпечат 25 30 35 40 50 ка.Вдавливание в твердый поликристаллический материал со скоростью менее 0,05 мм/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 - в направлениях, совпадающих с направлениями диагоналей отпечатка, и Ь - протяженность трещины с учетом непрямо- линейности вдоль границ составляющих структуры материала. По результатам испытания эталонного образца определяют структурный коэффициент Ь = Ьф/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 Ь, который учитывает распространяется трещина через зерна сплава или огибает их,П р и м е р, Определяют вязкость разрушения образцов партии твердого сплава марки ВК 1 О с мелкозернистой карбидной фазой ЧС (903) и малым содержанием Со (1 ОУ).Средний размер зерен й = 2,5 мкм. Внедрение индентора в эталонный обраИсследуемые образцы после внедрения индентора исследуют уже только на световом микроскопе, а при определении вязкости разрушения К учи 1 стывают значение Ь = 1,24, Вязкость разрушения К, = 11,7 мН/м э , что совпадает с результатами определения вязкости разрушения другими методами, 20Формула 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, измеряет 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, о т л и ч а ю щ и й с я 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 0,055 мм/мин, аналогичному испытанию подвергают эталонный образец того же материала, у которого измеряют протяженность Ь трещины с учетом ее непрямолинейности вдоль границ составляющих структуры материала, определяют структурный коэффициент Ь = Ь"/Ь, где Ь - длина трещины в направлении, совпадающем с направлением диагонали отпечатка, и учитывают значение Ь при определении вязкости разрушения материала, ВНИИПИ Заказ 6544/36 ТиРаж 717 ПодписноеПроизв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4