Способ определения вязкости разрушения материалов Советский патент 1988 года по МПК G01N3/42 

1

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для определения чувствительности вязкости разрушения материала к структуре, формирующейся при меха- нотермической обработке материала.

Цель изобретения - повышение точности определения вязкости разрушения твердых сплавов поликристаллических материалов путем учета влияния структуры материала.

Способ осуществляется следующим образом.

В поверхность эталонного образца вдавливают с постоянной скоростью внедрения О,05,..5 мм/мин индентор в виде четырехгранной пирамиды.Вдавливание осуществляют до образования отпечатка и трещин из углов отпечатка.

Вдавливание в твердый поликристаллический материал со скоростью менее 0,05 мм/мин не вызывает развития трещины, а вдавливание со скоростью более 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: L - в направлениях, совпадающих с направлениями диагоналей отпечатка, и L - протяженность трещины с учетом непрямолинейности вдоль границ составляющих структуры материала. По результатам испытания эталонного образца определяют структурный коэффициент h Аналогичному нагружению, как описано для эталонного образца, подвергают исследуемые образцы или изделия с такой же структурой. Вязкость разрушения исследуемых объектов определяют с учетом значения h, который учитывает распространяется трещина через зерна сплава или огибает их.

Пример. Определяют вязкость разрушения образцов партии твердого сплава марки ВК 10 с мелкозернистой карбидной фазой WC (90%) и малым содержанием Со (10%).

Средний размер зерен d 2,5 мкм. Внедрение индентора в эталонный обраияк1364956

зец осуществляют под нагрузкой 500 Н со скоростью 0,1 мм/мин. Время выдержки 15 с. Размер L измеря1от на световом микроскопе при 120-кратном увеличении. L 169 мкм. Размер L измеряют на растровом электронном микроскопе при 9800-кратном увеличении, L 210 мкм. Структурный коэф- 1Q фициент h 210/169 l ,24.

Исследуемые образцы после внедрения индентора исследуют уже только на световом микроскопе, а при опре- делении вязкости разрушения К учитывают значение h 1,24. Вязкость разрушения К 1 11,7 мН/м , что совпадает с результатами определения вязкости разрушения другими методами.

20

Формула изобретения

0

Способ определения вязкости разрушения материалов, по которому вдавли- 5 вают в поверхность образца и ндентор в виде четырехгранной пирамиды до образования отпечатка и трещин из углов отпечатка, измеряют 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, отличающийся тем, что, с целью повьш1ения точности определения вязкости разрушения твердых сплавов поликристаллических материалов путем учета влияния структуры материала, вдавливание индентора в верхность осуществляют с постоянной скоростью вращения О,05...5 мм/мин, аналогичному испытанию подвергают эталонный образец того же материала, у которого измеряют протяженность L трещины с учетом ее непрямолинейности вдоль границ составляющих структуры материала, определяют структурный коэффициент h , где L - длина трещины в направлении, совпадающем с направлением диагонали отпечатка, и учитывают значение h при определении вязкости разрушения материала.

5

0

6

0

Изобретение относится к испытательной технике. С целью повышения точности определения вязкости разрушения твердых сплавов поликристаллических материалов путем учета влияния структуры материала, сначала используют эталонный образец из этого материала. В поверхность эталонного образца вдавливают с постоянной скоростью внедрения от 0,05 до 5 мм/мин индентор в виде четырехгранной пирамиды. Вдавливание осуществляют до образования отпечатка и трещины из лов отпечатка и измеряют нагрузку на индентор. Затем разгружают эталонный образец, измеряют размеры отпечатка и размеры трещин: L - в направлениях, совпадающих с направлениями диагона протяженность лей отпечатка, и L трещины с учетом непрямолинейности вдоль границ, составляющих структуры материала. Размер L измеряют на световом микроскопе, а размер L - на растровом электронном микроскопе при гораздо большем увеличении. По результатам испытания эталонного образца определяют структурный коэффициент h . Аналогичному нагру- жению, как и эталонного образца,подвергают исследуемые образцы или изделия с такой же структурой. Исследование этих объектов после создания отпечатка осуществляется только на световом микроскопе, а их вязкость разрушения определяют с учетом значения коэффициента h, который учитывает распространяется трещина через зерна сплава или огибает их. (Л м оо О5 4 со ел а