Способ определения твердости материалов Советский патент 1982 года по МПК G01N3/48 

Изобретение относится к испытател ной технике, а именно к измерениям твердости материалов. Известен способ определения твердости при помощи пружинного ударника Баумана. Он предполагает нанесение с помощью бойка тарированного удара по шарику определенного диаметра, который устанавливается на поверхность испытуемого материала. О твердости судят по величине оставшегося после удара отпечатка flj. Недостатками способа является необходимость предварительного получения тарировочной зависимости размеров отпечатка от твердости и сложность учета изменения параметров ударника (массы, силы удара и т.д.) в,процессе эксплуатации. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является способ определения твердости материалов, заключающийся в том,, что под действием удара внедряют индентор в испытуемый материал, предварительно определяют зависимость динамического коэффициен твердости- материала от его статической твердости и скорости удара, измеряют диаметр отпечатков на поверх ности испытуемого материгша и определяют статическую твердость послед- , него 2. Недостатки способа - необходимость, использования эталонных образдаов и : обеспечения высокой однородности физических свойств по поверхности эталона, а также необходимость измерения размеров отпечатка не тоЛько на поверхности испытуемого материала, но и на этсшоне. Все это вносит погрешности в процессе измерения. Цель изобретения - повышение точности определения твердости. Указанная цель достигается тем, что производят удар с известной скоростью ударником с известной массой и определяют статическую твердость по формуле (n - ) (1) где У - динамический коэффициент твердости;D - диаметр индентора; h - глубина остаточного отпечатка, измеренная от уровня исходной поверхности испытуемого материала;m и Vjj - масса ударника и его скорост в точке соударения с индентором;п и Ь- параметры, зависящие от твердости испытуемого материала и диаметра индентора; Способ реализуется следующим образом. Предварительно эксперименталь- ным путем определяют зависимость ди намического коэффициента твердости материсшов от их статической твердости и скорости удара. Измеряют ве личины полных сближений ct/ и of г. при двух произвольных статических нагру ках Р и Е в силовом контакте индентора с поверхностями вспомогательных плиток, .диапазоу твердости которых включает значение твердости испытуемого материала, и по получен ным значениям вычисляют параметры п и b по известным формулам lg(P./Pi) . . k(2 ) Для данного индентора устанавливают характер функциональной зависимости параметров п и b от твердости После этого осуществляют ударное внедрение индентора в поверхность испытуемого материала ударником с известной массой и при известной ско рости удара. Измеряют глубину или диаметр остаточного отпечатка на испытуемой поверхности и определяют статическую твердость материала по формуле (1). Таким образом, предлагаемый способ позволяет определять статическую твердость материала с помощью . параметров остаточного отпечатка, полученного с помощью удара, без при менения дополнительных измерений на эталоне и без предварительного построения тарировочных графиков. Формула изобретения Способ определения твердости матеиалов, заключающийся в том, что под ействием удара внедряют инвентор в спытуемый материал, предварительно пределяют зависимость динамического коэффициента твердости материала от его статической твердости и скорости дара, измеряют диаметр отпечатков а поверхности испытуемого материала определяют статическую твердость последнего, отличающийс я тем, что, с целью Ьовышения точности пределения, производят удар с известной скоростью ударником с известной массой и определяют статическую твердость по формуле где PI - динамический коэффициент твердости; D - диаметр индентора; h - глубина остаточного отпечатка, измеренная от уровня исходной поверхности испытуемого материала; m и V - масса ударника и его скорость в точке соударения с индентором; , п и b - параметры, зависящие от твердости испытуемого материала и диаметра индентора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Гогоберидзе Д.Б. Твердость и ; методы ее измерения. М,, Машгиз, 1952, с.207-208. 2. Авторское свидетельство СССР 280022, кл. G 01 N 3/48, 1968 (прототип)..