Білюк А.І., Ходак В.Й.,Толмачов Д.М.
ВИЗНАЧЕННЯ
УДАРНОЇ В’ЯЗКОСТІ МЕТОДОМ МІКРОТВЕРДОСТІ
Як показник, що
оцінює схильність металу до крихкості, широко використовується ударна в'язкість. За допомогою ударної в'язкості оцінюють чутливість металу до надрізу в умовах підвищеної швидкості
деформації.
На промислових підприємствах найбільш поширено визначення
ударної в'язкості шляхом випробування призматичних надрізаних зразків на маятникових копрах.
Ударну в'язкість 
оцінюють величиною повної роботи А,
витраченою на ударний злам зразка і віднесеною до площі поперечного перерізу зразка в надрізі F, тобто 
= A/F.
Головна
перевага ударної в'язкості полягає в її високій чутливості до термообробки, зміни режимів технологічних процесів
виробництва і обробки металів, в можливості встановлення критичного
інтервалу крихкості. Відомо, що ударна в'язкість пов'язана з об'ємом, що залучається до пластичної деформації в місці надрізу. Об'єм,
що деформується, залежить від міцності металу, яка може бути охарактеризована
рівномірною деформацією при розтягуванні або відношенням 
. З збільшенням 
значення 
зменшується. Відношення 
може бути визначено методом твердості досить швидко і надійно. Проте кількісний зв'язок між 
і відношенням 
можна виявити надійніше при врахуванні величини зерна випробовуваного матеріалу. Відомо, що
розмір зерна також впливає на величину ударної в'язкості; у загальному випадку чим більше зерно,
тим нижча ударна в'язкість. Використання
даного способу показало, що максимальне відхилення 
визначене по твердості, від значень
, визначених на копрі,
складає (1,5-2) 105 Дж/м2
.
В даній роботі було оцінено ударну в’язкість методом мікротвердості.
За схожістю діаграм розтягування і діаграм
твердості, зіставили ударну в'язкість сталі
з площею діаграми твердості,
відповідної горизонтальній ділянці на максиму.
Якщо діаграму мікротвердості побудувати в координатах «напруга в
місці контакту —
діаметр відновленого відбитку», причому
напругу
підраховувати, як
відношення
навантаження до площі поверхні відбитку, то на максимумі діаграми можна
також виявити горизонтальну ділянку з напругою
. Аналіз діаграм твердості показав, що величина горизонтальної ділянки 
змінюється в широких межах залежно від схильності металу до крихкого руйнування [1,2].
Оскільки для виявлення ділянки з 
не
вимагалося отримання
початкової частини
діаграми, те втискування починали при напрузі|напруженні|, що трохи перевищує напругу
па межі текучості 
. Втискування
проводили в одну і ту ж лунку з
вимірюванням діаметру
відбитку на кожному ступені вантаження. Для полегшення
підрахунку напруги
була складена таблиця, що дозволяє по діаметру відбитку відразу оцінити площу поверхні відбитку.
Для
нормального стану сплаву
величина 
складала
16* 105 Дж/м2,
а для відпаленого —12*105 Дж/м2.
Викладені вище експериментальні факти дали підставу провести
широке зіставлення ударної в'язкості 
з
роботою, рівною добутку 
. Для для алюмінієвих сплавів був виявлений стійкий кореляційний зв'язок.
При
розтягуванні, робота 
характеризує загальну властивість металу до
зміцнення: чим більше ця робота, тим більшу енергію необхідно витратити для
доведення металу до руйнування.
Рисунок 3.12 Залежність
ударної в’язкості 
від добутку
Подальшими
експериментами було встановлено,
що запропонована методика визначення ударної в'язкості по роботі на
довжині горизонтальної ділянки на максимумі діаграми твердості дозволяє виявити різні види крихкості сплаву, в
тому числі і ті, які не можна виявити по стандартних статичних механічних властивостях. Це відноситься перш за все до відпускних крихкостей другого роду, до теплової крихкості, а
також до крихкості, обумовленої впливом величини зерна.
Література
1. Григорович В.К. Твердость и микротвердость металлов.-
М.: Наука, 1976. - 248с.
2.
Марковец М.П., Кузнецов Ю.П., Головин В.С.Определение
модуля упругости неорганического стекла и стеклокристаллических материалов.-
Стекло, 1973.- №1.-С.67-69