Способ определения износостойкости материалов маятниковым склерометром Советский патент 1987 года по МПК G01N3/56 

Изобретение относится к триботехнике, в частности к определению износостойкости материалов путем приложения к ним механических усилий царапанием.

Цель изобретения - повьшение достоверности за счет моделирования реальных условий абразивного изнашивания.

На фиг.1 изображена геометрия ин- дентора от твердомера Роквела; на фиг. 2 - пошаговое измерение глубины царапины; на фиг. 3 - схема устройства, реализующая способ.

Осуществляют единичное царапание образца упругопродольньм маятниковым склерометром. Силу упругости возникшую в процессе взаимодействия ин- дентора с образцом, устанавливают идентичной давлению абразивной породы на изнашиваемый образец. Определяют объем царапины интегрированием

V

, I h-d-S.

(1)

Для определения объема производят следующие действия: построение профиля царапины, измерение глубины h царапины через шаг d (фиг. 2); определение площади S; поперечного сечения на каждом шаге и объема V ; определение объема V.царапины.

Профиль царапины строят из данных по измерению глубины с помощью микроскопа или с помощью профилографа. Через шаг d производят измерение глубины царапины из ее профиля. Причем шаг d выбирают таким образом., чтобы при его уменьшении в 2 раза-объем отличился не более чем на 0,3%.

Площадь S поперечного сечения определяют из известной геометрии ин- дентора (фиг. 1) (алмазный наконечник от твердомера Роквела).

Очевидно, что

S; 0,77h(R-h) при h 0,036

S; 0,0832(R-0,036) + f R+0,577(h-0,036.) (h-0,036) при h 0,036 MM.

Откуда объем на элементарном участке царапины длиной d равен

V; S- d

а общий объем царапины равен

V V;

(5)

0

5

0

5

0

5

0

0

5

где N - количество шагов.

Расчет объема производится по программе на микрокалькуляторе БЗ- 21, БЗ-34 и др.

При испытании неоднородных материалов царапаюшдй индентор внедряется на большую глубину в мягкий сплав-связку и выталкивается (за счет упругости маятника) на участках, где находятся твердосплавные зерна. Глубина внедрения как мягких, так и твердых участков зависит от их твердости. В результате получается царапина сложного переменного профиля, объем которой обратно пропорционален износостойкости. Это объясняется тем, что испытание на склерометре с упругим маятником максимально приближено к реальным условиях абразивного изнашивания.

Способ реализуется устройством (фиг. 3). Штанга маятника состоит из полого цилиндра 1 с перемычкой 2. Между пальцем 3, в котором крепится индентор 4, и перемычкой 2 установлена пружина 5. Регулирующая гайка 6 служит для изменения начальной дефор- 1ации пружины 5.

Пружину 5 сжимают регулирующей гайкой 6 до значения упругой силы, (1митирующей реальное давление, возни- кагацее в конкретных случаях абразивного износа.

Индентор 4, закрепленный на конце маятника, находящегося в положении равновесия, вводят в соприкосновение с образцом. После этого маятник отклоняют на определенный угол, задающий потенциальпую энергию царапания, 5 и поднимают образец на требуемую глубину царапания. При рабочем ходе маятника индентор прорезает в образце царапину. Образовавшуюся царапину измеряют под микроскопом с целью определения ее глубины по всей длине. Рассчитывают объем царапины, исходя из ее геометрии, а .об износостойкости судят по величине, обратно пропорциональной объему царапины.

Формула изобретения

Способ определения износостойкости материалов маятниковым склерометром, заключающийся в том, что осуществляют однократное скрайбирование образца с помощью маятникового склерометра и определяют износостойкость, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности за счет моделирования реальных условий

07074

абразивного изнапшвания, используют продольно-упругий маятниковый:склерометр, измеряют объем царапины, образовавшейся при скрайбировании, а за критерий оценки износостойкости принимают величину, обратно пропорциональную объему царапины.

Изобретение относится к области триботехники, в частности к определению износостойкости материалов путем приложения к ним механических усилий царапанием. Цель изобретения - повышение достоверности за счет моделирования реальных условий абразивного изнашивания. Осуществляют единичное царапание образца упругопродольным маятниковым склерометром. Силу упругости устанавливают идентичной давлению абразивной породы на изнашиваемый образец. Определяют объем V царапины интегрированием V Jh-d-S, где h - глубина царапины; dS - элемент площади, а за критерий оценки износостойкости принимают величину, обратно пропорциональную объему царапины. 3 ил. с S (/)

фив,т

фиг. 2

Составитель О.Губерниева.

Редактор Н.Слободяник Техред Н.Глущенко Корректор Л.Пилипенко

Заказ 2653/47 Тираж 776Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4