Разработка новых методик определения механических свойств материалов по кинетической твердости

• Автор: Узинцев, Олег Евгеньевич
• Шифр специальности: 05.02.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 147 с. : ил.

Условные обозначения

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ИСПЫТАНИЯ

ИНДЕНТИРОВАНИЕМ

’1.1.0 критериях прочности в механике твердого тела

1.2. Восстановленная и невосстановленная твердость

1.3. Проблема подобия между диаграммами вдавливания и растяжения...Л

1.4. Актуальные проблемы индентирования

1.4.1. Наноиндентирование в проблемах пластической деформации и разрушения

1.4.2. Пластическая деформация в отпечатке

1.4.3. Специфика некоторых материалов

1.4.2..Модель Джонсона гидростатического ядра (или гидростатической линзы)

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ГЛАВА 2. ОСНОВЫ ТЕОРИИ КИНЕТИЧЕСКОГО ИНДЕНТИРОВАНИЯ
2.1. Закон Гука при индентировании
2.2. Соотношение между восстановленной Н и невосстановленной Н), твердостью
2.3. О жесткости межатомной связи
2.4. Соотношение между реальным средним давлением ц и твердостью
по Мейеру НМ
2.5. Уточненная методика определения модуля Юнга
2.6. Закон распределения давления и гистерезис в пластическом отпечатке

ГЛАВА 3. МЕТОДИКИ ПЕРЕХОДА ОТ ДИАГРАММ ВДАВЛИВАНИЯ К
ДИАГРАММАМ РАСТЯЖЕНИЯ
ЗЛ. Соотношение между восстановленной и невосстановленной твердостью
3.2. Пластическая деформация в отпечатке
3.3. Экспериментальные диаграммы растяжения и вдавливания
3.4. Определение констант Мейера при вдавливании специндентора
3.5. Переход от диаграм НМь-Ь к диаграммам растяжения. Диаграммы Р-Ь и константы В и п для сферического индентора при отсутствии градиентного поверхностного слоя
ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

Основные условные обозначения
5 - истинное (нормальное) напряжение
<т - условное напряжение
£ - истинное относительное удлинение
8 - относительное удлинение
ср - истинное относительное удлинение
Я - микротвердость, измеренная пирамидой Виккерса по площади восстановленного (разгруженного) пластического отпечатка (восстановленная микротвердость)
И, кн - глубина отпечатка, высота валика
НУ, НМ, НВ, НК - твердости соответственно по Виккерсу, Мейеру, Бринеллю, Кнуппу
Я/, - микротвердость, измеренная пирамидой Виккерса по
невосстановленному отпечатку с регистрацией его глубины под нагрузкой (невосстановленная микротвердость)
НУ/,, НМ/,, НВ/„ НК/, - невосстановленные твердости, измеренные по глубине отпечатка под нагрузкой т - показатель в уравнении Мейера
п - коэффициент механического упрочнения
Р, Ро, Р/ - нагрузки на индентор соответственно общая, предварительная, основная
<7ь - условный предел прочности при растяжении
<гТ - предел текучести
5, 5ь - равномерная деформация
Е* - приведенный контактный модуль при вдавливании Е - модуль упругости (Юнга)
Е/ - модуль упругости индентора

Рис. 2.2. Схема упругих и пластических деформаций в отпечатке без учета (слева) и с учетом (справа) навала.
Установим основное свойство процесса упругого разгружения пластического отпечатка.
Отвлечемся от формы индентора и заменим его средним давлением ц = НМ (твердостью по Мейеру), распределенным неизвестным образом по площади пластического отпечатка, рис.2.3. На этой схеме различные распределения ограничены двумя предельными случаями. Они соответствуют чисто упругому вдавливанию штампов соответственно с плоским торцом диаметром й (1) и конуса (4). Все реальные распределения находятся внутри этого интервала. На схеме показано равномерное распределение (2) и распределение Герца (3), возникающее при вдавливании сферического индентора. Под каждым профилем этих штампов даны распределения давлений по площади контакта с испытываемым материалом.
Проанализируем процессы упругого разгружения отпечатка, учитывая, что размер с! и среднее давление q = НМ являются постоянными величинами, характеризующими материал (НМ) и уровень нагрузки в данном опыте (й). Заметим, что процесс разгружения пластического отпечатка может быть описан, если форму индентора заменить некоторой приведенной его формой [4, 6]. Все разновидности контактных задач в теории упругости, входящие в этот интервал, называют задачами Герца. Мы анализировали их известные