Пивощук С.Р.

(НТУУ «КПІ», м.Київ)

Фізико – механічні властивості тугоплавких матеріалів

Дослідження мікротвердості та тріщиностійкості матеріалів є актуальним завданням нашого часу, адже бурний розвиток промисловості потребує використання матеріалів саме високої твердості та з високим ступенем опору до руйнування.

Для визначення властивостей сплаву необхідно знати не тільки середню мікротвердість сплаву, а й визначити мікротвердість окремих фаз і структурних складових сплаву.

Твердість – це властивість матеріалу чинити опір деформації. Найбільш відомі за характеристиками міцності матеріали визначають мікровдавлюванням та склерометрією. Методи склерометрії та вдавлювання:

1. Дослідження проводять на основі аналізу залишкового пружно відновленого відбитку індикатора;

2. Випробування з вимірюванням глибини відбитку під навантаженням і після його зняття;

3. Дослідження утворення тріщин у зоні відбитку.

Мікротвердість визначали при вдавлюванні піраміди Віккерса на приладі ПМТ-3 за формулою:

H_µ = 1.854 ,

де H_µ – мікротвердість за Віккерсом;

d – діаметр відбитка;

P – навантаження.

Коли напруження біля вершин тріщини досягає критичного значення, настає катастрофічне поширення тріщини – руйнування.

Визначення коефіцієнта тріщиностійкості визначається за формулою:

K_c = 0.75 ,

де а – половина довжини відбитка з тріщиною.

Рисунок 1 – Залежність тріщиностійкості від навантаження для ZnB₂

Рисунок 2 – Залежність мікротвердості від навантаження для ZnB₂

В роботі було досліджено залежність мікротвердості та тріщиностійкості від навантаження для крихкого матеріалу для ZnB₂. Результати відображені на рисунку 1 та рисунку 2.

З рисунку 1 видно, що при збільшенні навантаження тріщиностійкість зменшується, а мікротвердість починає збільшуватися до навантаження 1,2 Н, після чого мікротвердість починає зменшуватися. Це пов'язано з тим, що ZnB₂ є крихким матеріалом і тому не відбувається пластичної деформації.