Два способи визначення твердості сучасних матеріалів методом автоматичного індентування

Анотація

Методом автоматичного індентування матеріалів різного типу й структурного стану (усього 37 матеріалів) встановлено, що значення твердості за методикою Міжнародного Стандарту H_IT=0,418 F_max/h_c² і з використанням роботи W_c, виконаною прикладеною силою F_max по витисненню індентором матеріалу в контактній області відбитка H_Wc=0,125 W_c/h_c³, не завжди збігаються. Розходження між ними (ΔH=H_IT - H_Wc) зростає в міру підвищення величин відносної поза контактної пружної деформації ε_es і твердості H_IT матеріалу. На підставі отриманих експериментальних даних запропоноване пояснення цього ефекту, відповідно до якого наявність різниці ΔH і її величина визначаються пружними властивостями матеріалу, у першу чергу – величиною відносної поза контактної пружної деформації ε_es матеріалу, що, у свою чергу, визначається контактним модулем пружності Е* і структурним станом матеріалу. Ці три фактори в сукупності контролюють величину твердості матеріалу. За результатами аналізу залежності абсолютних значень твердості H_IT і величини різниці ΔH від величин ε_es і H_IT вивчених матеріалів побудована карта структурних станів у координатах ε_es - H_IT. Карта містить 4 області, у кожній з яких розташовуються матеріали з певним типом структурного стану, межами відносної поза контактної пружної деформації ees і рівнями твердості. Карта дозволяє ідентифікувати апріорі невідомий структурний стан матеріалу