ГОСТ Р 8.748—2011
Приложение С
(обязательное)
Податливость установки и функция площади наконечника
С.1 Податливость установки
Приложенная испытательная нагрузка воздействует не только на поверхности испытуемого образца, но и на
детали испытательной установки, которые при этом упругодеформируются.
Упругая деформация испытательной установки вызывает кажущееся увеличение измеряемой глубины
индентирования. которое не проявляется при контакте во время индвнтирования, а возникаетмеждуконтрольными
плоскостями в установке для испытаний.
Обычно дополнительная кажущаяся глубина индентирования. связанная с деформацией установки для
испытаний, пропорциональна прилагаемомуусилию. Эта дополнительная податливость установки должна учиты
ваться при всех нагрузках, посколькуона непосредственно влияетна увеличение
Л
тах и уменьшение наклона каса
тельной к кривой снятия испытательной нагрузки. Абсолютное увеличение измеряемого значения
Л
тах особенно
значительно при высоких прилагаемых нагрузках.
Процедуры определения податливости установки в соответствии с принятыми методами (см. |Ц (пункт 4,5).
(81, |13])должны сообщаться производителем установкидля испытаний. Податливостьустановки может оказывать
особенно заметное влияние на результаты измерений тогда, когда перемещение наконечника отсчитывается
от нижней точки. Производитель установки должен определять податливость установки до ее поставки.
С.2 Функция площади наконечника
Вычисление параметров,описанных вА.2. А.4 иА.5, основанонаопределении площади контакта (или площа
ди поперечногосечения)наконечника. Однако в процессе индентирования измеряют глубину индентирования. а не
площадь. Существенные различия можно обнаружить при сравнении действительной площади контакта с пло
щадью. вычисленной в предположении идеальной геометрии наконечника, в частности, при небольшой глубине
индентирования.
Эти различия связаны со скруглением вершины наконечника, в случае с пирамидой Виккерса, на перемычке,
и отклонением от указанного угла наконечника, что относится кобычным производственным допускам. Кроме того,
действительная площадь контакта изменяется в связи с изношенностью вершины наконечника.
Для достижения сопоставимости результатов необходимо определить действительную площадь контакта
(или проектируемую площадь контакта) и использовать ее в вычислениях параметров материалов.
Возможны три метода определения функции площади наконечника:
- метод прямого измерения с помощью атомного силового микроскопа (АРМ) (см. (14));
- косвенно, используя индентироаание в материал с известным модулем Юнга (см. (8));
- косвенно, наблюдая отклонения от твердости, вычисленные с помощью измеренной испытательной
нагрузки и соответствующей глубины индвнтирования (с твердостью, независимой от глубины индентирования).
Этот метод нуждается в специальных контрольных материалах (например, кварцевом стекле, стекле ВК7)и приме
ним для определения твердости индентирования Н,т.а также твердости по Мартенсу (косвенно, путем использова
ния индентирования в материал с известным модулем Юнга. (см. (15|). Если этот метод используется для
определения твердости по шкалам Мартенса, функцию площади поверхности наконечника можно вычислить из
кривой возрастания нагрузки на Р-
Л
-диаграмме.
П р и м е ч а н и я
1 Для определения функции площади наконечника при определении твердости ло шкалам Мартенса реко
мендуется использовать контрольные материалы высокой пластичности.
2 Для всех косвенных методовсначала необходимоопределить податливость установки и соответственным
образом скорректироватьданные по глубине индентирования. Также можно использовать итерационный подход.
Функция площади наконечника, как правило, выражается в виде математической функции, выражающей
зависимость площади поперечного сечения наконечника от расстояния от вершины наконечника. Если функцию
площади наконечника невозможно выразить относительно простой (кубической или полиномиальной) математи
ческой функцией,то оценку можносделать графическиили спомощью справочной таблицы. Различные части нако
нечника могут описываться различными математическими функциями или сплайнами.
Процедура проверки функции площади наконечника описана в (1) (приложение С).
3 Функцию площади наконечника и поправку на податливость установки можно определять одновременно, с
помощью итерационной процедуры и набора эталонных мер (13).
18