Способ определения твердости материалов

Г асс ссю зев йАТКИТ 1,О.;1.,.Ыг,ВУФ 711) 5468 И Союз Йоветсиих ьоциалистичесиих Реслублих(23) ПриоритетОпубликовано 15.0 а Министров СССРелам иэобретеиийи открытий 3) УДК 620,178.152) Заявитель В. М. Барановсковский ордена Трудового Красного Знамениинженерно-физический институт ЕЛЕНИЯ ТВЕРДОСТИ МАТЕРИАЛОВ 4) СПОСОБ О регистрируют изменение резонансных своиств образца при вдавливании, по которому определяют площадь контакта инде 1 ггора с образцом и соотвстствую 1 цес ей число твердости.Недостатком известного способа является недостаточная точность, обусловленная воз;,1 ож 11 остыо пз.,1 енения резонансных свойств образца, например, пз-за изменения температуры.С целью повышения точности возбуждают колебания ооразца на двух резонансных частотах, которые выбира 1 от пз условия обеспечения расположения точки вдавливания индентора возможно близко к пучностп колебаний образца для одной частоты и к узлу колебаний для другой частоты и определяют площадь конта 1;та индс 11 тора с образцом по соот- ношеншо 10)5 и (хг Изобретение относится к способам определения физико-механических свойств материа-, лов с помощью механических колебаний образца.По основному авт. св.532039 известен способ определения твердости материалов, заключающийся в том, что в образец вдавливают заданным усилием индентор, возбуждают резонансные колебания последнего, регистрируют изменение резонансньх свойств индентора при вдавливании, по которому определяют площадь контакта индентора с образцом и соответствующее ей число твердости.Недостатком известного способа является низкая точность определения твердости малых образцов при высоких температурах, так как при проведении испытаний на малых образцах при высоких температурах возможны погрешности измерения, обусловленные малыми размерами образца и тем, что стержень с пьезодатчиком находится в неоднородном поле температур из-за необходимости охлаждения пьезодатчика и при высоких температурах физические свойства индентора меняются, поэтому невозможно контролировать изменение физических свойств индентора,Известен способ опеределения твердости материалов, заключающийся в том, что в образец вдавливают заданным усилием индентор, возбуждают резонансные колебания образца, (51) Ч Кч г С 011 Ч 3/5 гнг 1 - ггплощадь поверхности контакта пндентора с образцом; изменение резонансной частоть; пз-за контакта с индентором;коэффициенты пропорциональности между площадью контакта образца с индентором и соответствующим изменением резонансных частот.546811 резонансных частот (определяются при нормальной температуре для данного материала и для данных форм колебаний и остаются постоянными в течение проведения эксперимента). Формула изобретения 10 ъ Г ЛIЛ - Ча/1 аК к -3 где Составитель Г. Коновалова Техред Е. Жаворонкова Корректор О, Тюрина Редактор Г, Мозжечкова Заказ 427/17 Изд.192 Тирагк 1054 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр, Сапунова, 2 Способ предусматривает также использование образца в виде круглой пластины и возбуждение резонансных колебаний на частотах, соответствующих осесимметричным формам изгибных и радиальных колебаний пластины.Способ осуществляется следующим образом.Исследуемый образец, имеющий форму круглой пластины, устанавливают на трех заостренных вертикальных стержнях, расположенных через 120 по окрукности, диаметр которой составляет 0,65 - 0,7 от диаметра образца, один из которых служит возбудителем, а второй - приемником колебаний.При выбранном расположении опор измерения проводят на двух резонансных частотах, соответствующих осесимметричным изгионым и радиальным колебаниям, так как узловые окружности этих колебаний имеют диаметры, равные соответственно 0,68 и 0,7 от диаметра образца.Индентор прижимают к поверхности образца в точке, удаленной от узловой окружности, Резонансные частоты изменяются.Относительное изменение частот различно для двух выбранных форм колебаний.Площадь поверхности контакта индентора с образцом определяется из соотношенияг// с ."4/Л М/г/./г"к -гг - гг 5 н - площадь поверхности контакта индентора с образцом,Ь, и ф - изменение резонансной частоты из-за контакта с индентором,а 1 И аг - КОЭффИЦИЕНтЫ ПРОПОРЦИОНаЛЬности между площадью контакта образца с индентором исоответствующим изменением 1. Способ определения твердости материалов по авт. св, УА 532039, отличающийся тем, что с целью повышения точности, возбуждают колебания образца на двух резонансных 15 частотах, которые выбирают из условия обеспечения расположения точки вдавливания индентора возможно близко к пучности колебаний образца для одной частоты и к узлу колебаний для другой частоты и определяют пло щадь контакта индентора с образцом по соотношению: 25 где 5 п - площадь поверхности контакта индентора с образцом;Л и Лг - изменение резонансной частоты из-за контакта с индентором;ЗЭ а 1 и аз - коэффициенты пропорциональности между площадью контакта образца с индентором исоответствующим изменениемрезонансных частот.35 2. Способ по п. 1, отличающийся тем,что используют образец в виде круглой пластины и возбуждают резонансные колебанияна частотах, соответствующих осесимметричным формам нзгибных и радиальных колеба 40 ний пластины,