Способ определения твердости материалов

СОЮЗ СО 8 ЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХСПУБЛИН 19) О 1) 8 ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ГОСУДАРСПО ДЕЛ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ угИЯящю,Т АВТОРСКОМУ СВИДЕТ ВЕРДОСТИ 54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕМАТЕРИАЛОВ ится к испыта(57) Изобретение отно тельной технике, а им ческим методам опреде Целью Изобретения явля функциональнык возмож определения твердости , температурах. В спосо нно к динамиения твердостиется расширениостей за счетпри различныхе путем удара(56) Авторское свидетельство СССРВ 280022, кл, С 01 И 3/48, 1968.Авторское свидетельство СССРУ 932371, кл. С 01 0 3/48, 1980. в испытуемыйматериал с известноймассой и скоростью внедряют индентор,предварительно определяют зависимостьдинамического коэффициента твердостиматериала от его статической твердости и скоростей удара, образец выполняют в виде стержня, нагревают (охлаждают) до заданной температуры,после первого удара в торец образцаего смещают и производят второй ударс другой скоростью, но с постоянноймассой индентора, измеряют удлинениенагретого (охлажденного) образца иопределяют коэффициент линейного расширения материала при заданной температуре. После охлаждения (нагрева)образца до нормальной температурыизмеряют глубины и диаметры отпечатков индентора на поверхности торцаобразца и с учетом полученных данныхопределяют твердость материала призаданной температуре по формуле. 1 ил,1385024 1+ (,ео Ьо = 1 гоогде Ь ео Ь гоо и с 1 ЕО уйгоо соответств бины и диа печатков п енно глуметры отри темпеперимента ормальной е 20 С. атуре экс Сиприн темп ер параметры пи Ь, атуры эксперимен Далее вычисляютдля заданной темпета по формулам:Р18(пе + 1) Ф о Ула иэобр ени Изобретение относится к испытательной технике, а именно к динамическим методам определения твердости. 5Целью изобретения является расширение функциональных возможностейза счет определения твердости приразличных температурах.На чертеже представлена блок-схема устройства, реализующего способопределения твердости.Устройство содержит ударный узел1 для выстрелов инденторами-шариками с различными скоростями Ч , например пневматическое ружье с использованием поддонов для регулированияЧ , датчики 2 для измерения скорости шарика в момент удара, напримероптические барьеры, связанные с вычислителем 3 скорости Ч , узел 4нагрева или охлаждения с открывающимся в момент выстрела окном, в которое помещается образец 5 в виде стер"жня с датчиками 6 температуры, вычислитель 7 температуры с регулятором 8температуры, узел измерения удлинения образца 5, состоящий из поворотного зеркала 9, экрана 10. На зеркало 9 направляется луч лазера 11, Луч12 отражен от холодного образца,луч 13 - от нагретого образца,Способ реализуется следующим образом.Предварительно для данного индентора при номинальной температуреустанавливается зависимость динамического коэффициентаот статическойтвердости материала образца и скорости удара, После этого нагревают 40(охлаждают) стержневой образец дозаданной температуры и осуществляютдва ударных внедрения индентора вего торец с известными постоянноймассой ш и различными скоростямн Ч 45при заданной температуре испытуемого материала, при этом при второмвнедрении образец смещают в. сторонуи производят бесконтактное изменение удлинения стержнего образца(1 о -1 , ), например, оптическим поворотно-зеркальным методом с лазерной подсветкой, по которому определяют коэффициент мЕ линейного расширения материала образца по формуле55 где 1, и 1 , - длина образца соотговетственно при заданной температуреоэксперимента 1 и при нормальной температуре 20 С.Затем охлаждают (нагревают) образец до нормальной температуры, измеряют при нормальной температуре глубины (и ) и диаметры (с 1 ) отпечатков для двух разных скоростей Ч и определяют их величины для заданной температуры эксперимснта по формулам: илы ударов индентора постоянной массы, соответствующие его скоростям Ч, и Ч и йе - диаметры отпечатков индентора на торце образца при исследуемой температуре,: соответствующие скоростям индентора Ч, и Ч. осле этого определяют статичесвердость при заданной темпера- исследуемого материала по слей зависимости:и и + 1 е й5 ЕСпособ определения тверд териалов, заключающийся в т внедряют под действием удар1385024 зец индентор с массой ш и скоростью Ч предварительно определяют зависимость динамического коэффициента твердоСти материалаот его стати 5 ческой твердости и скорости удара и измеряют глубину и диаметр отпечатка, по которым судят о статической твердости, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения функцио О нальных возможностей за счет определения твердости при различных температурах материалой, образец выполняют в виде стержня, термически воздействуя на него, достигая заданной 15 температуры, измеряют удлинение образца и определяют коэффициент линейного расширения материала, наносят дополнительный удар в торец образца в другую точку и с другой ско ростью, отличными от первого удара, восстанавливают нормальную температуру образца, измеряют диаметры и глубины отпечатков, а твердость опР, Рг и=- ---сс сг иЪ =Р,дс г 5 ределяют по формуле 1" где Р - диаметр индентора;заЬ - глубина остаточного отпечатка от уровня исходной поверхНИИПИ Заказ 1407 дписно Тираж 847 г. Ужгород, ул. Проектна роизв.-полигр. пр 1шМ тапс+ 1 шЧас(и +с роъ т ности образца, соответствующая скорости Ч, при заданной температуре С , определенная с учетом коэффициента линейного расширения для заданной температуры и результатов ее замера при нормальной температуре;- параметры зависящие от1твердости испытуемого материала при заданной температуре и диаметра индентора;- силы ударов индентора массы ш, соответствующие егоскоростям Ч и Ч - диаметры отпечатков индентора, соответствующие скоростям Ч,и Ч , определенные с учетом коэффициента линейного расширениядля заданной температурыи результатов их замеровпри нормальной температуре.