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1、第卷第期硬质合金年月。讨云‘精细陶瓷材料断裂韧性的测定江筱玲洲硬质合金厂,湖,林南株洲、、摘要通过论述单刃缺口梁三点弯曲法拉伸法显徽压痕法等侧定材料断裂韧性二值方法的墓本原理,综合考虑各种测量方法对精细陶瓷材料洲断裂韧性精确度的影响以及侧定过程的可操作性,结合实际侧定试验结果分析,最终确定显徽压痕法作为侧定精细肉瓷材料断裂韧性值常规检测方法关镇词精细肉瓷单刃缺口梁三点弯曲法拉伸法显徽压痕法断裂韧性绪论弓精细陶瓷材料,尤其是氮化硅、氮化铝等、,砖蓄精细陶瓷具有良好的耐酸耐碱性绝缘性能今良好,能在极其恶劣的环
2、境下工作。但是它们,,冬河的缺点是脆性大抗冲击力弱易发生脆性断。,,裂因此要广泛运用精细陶瓷材料则必须试一,只样一幽重视其断裂韧性。理论,上测量断裂韧性的方法有多种诸、、如单刃缺口梁三四点弯曲法拉伸法压痕法,通常情况是根据所测量材质的脆性大小二氏选用不同的测试方法。本文在分析比较各种方法的,基础上提出显微压痕法是测量精细陶瓷的较好方法。单刃缺口梁三点弯曲法测材料断裂韧性’的试样其厚度、高度、跨度符合下列比图一曲线例在材料试验机,,上加载做一曲线如,,,图由一曲线确定几万计算出再试样长度可稍大于,不得小于二
3、由确定。·作者简,女,,,、、介江筱玲岁年毕业于兰州大学物理系金物理专业年至今从,硬质合金稀有金精细脚住的质检验和研究工作。硬质合金第卷,一曲线初始,由于种种原因阶段可资料记载用三点弯曲法测定热压氮化硅陶,,,能不是直线见图可按直线段反向延长瓷的断裂韧性值在一,,,,。求得原点然而根据其斜率取其从之间误差为。。原点做斜线,与曲线相交得若交点以综合分析几种常用的测断裂韧性的,,,前曲线上某点的纵座标值大于则该点方法之后结合精细陶瓷材料的特点决定采。,。用显微压痕法测定断裂韧性值即为否则预制裂缝往往是,不同程
4、度的舌状前缘因此按舌宽度等分份,取条裂纹长度、显微压痕法测值、、、,取其中三个裂纹长度的平均值石,,、采用压痕硬度实验是由标准维氏压头产令、一‘’‘,,一一,生圆锥形状或角锥形状的辐射压痕辐射压由计算公式。痕不会变形维氏压头与试样平面接触点的、里,一、压力与压痕尺寸有关这样为维氏硬度测量提供了方便。当增加施加在压头上的压力时,桑桑片一异蜡,压头周围弹性应力场增加导致不可逆转的··号一晋‘,号‘,。备备备变形当维氏硬度计压头上的载荷进一步的,,算出。增加试样裂纹会相继发生形成的裂纹将进。,二·二,,一步的传
5、播当撤下压头时可以见到试样压首先检验若则痕,将计算出的值代入式的周围有辐射裂纹它是压痕中心向四个方向发射,的裂纹这些裂纹的变形机理依据丛了吸、‘产尹、,脆性材料和压头形状的特性而变化。运动中相对于压痕尺寸的辐射裂纹的长度由试样的一灭断裂韧性决定。,其中最大压应力试样截,,—。,—针对辐射裂纹问题的第一个基本方法由面积若满足则一否则本次实验得,,。和在年提出它以不到有效的应该换试样重做试验,,断裂力学为基础建立的模型拉伸法的测试过程类似于三点弯曲法,,为进一步分析裂纹扩展提出了一个轮廓认原理是将圆棒试样中间
6、加工一圈裂纹然后,,,为在弹性应力场中表面中央裂纹的生成是对两端施加拉力同时作一曲线根据公,,。由点接触产生通过必要的消除压痕顶端的一运算推算确定俞滩,,粼痴应力异常使试验材料的硬度纳入了等式而三点弯曲法和拉伸法在测定精细陶瓷断最初的尝试又使得问题过分简化,预计、裂纹,“”“”,裂韧性时一个难以操作的问题是加工长度随春增加的载荷按一定的方式。,,“”,测试试样较困难对于金属材料因它有较好扩展常量依赖于断裂表面能泊松,,“”“”以“”,的抗弯强度能按确定的要求加工对于精细比和杨氏模量及维氏硬度,,陶瓷材料用
7、同样的机械切割或线切割方式由考虑了裂纹的半圆形的因素以后的研究,,,预制裂纹难度很大实际情况是试样尚未对和提出的模型作了,,,被切割到要求的裂缝尺寸材料就脆性断裂修改认识到在撤回压头之后一些残留应力。,,了若切割成一个很小的凹槽再用疲劳试验一定存在还提出弹性应力是驱动最初应力机产生预制裂缝,该裂缝的长度也难以控制的设想。,,。到要求的尺寸因此对测量结果有影响据最初描述在维氏压头周围出现辐射裂纹第期江筱玲精细陶恢材料断裂韧性的测定的文章发表过,,一段时间但在测量维氏硬度压痕对角线的一半,—、。的同时人们常常
8、需要尽量避免辐射裂纹的象征函数出现。后来证实辐射裂纹的长由比较不—同陶瓷材料的许多压痕中的正,,度与韧性有经验式的关系辐射裂纹才被定常的裂纹长度作出一张校正图它使。,,、,一量的利用刚开始该经验式的关系被用于金得函数由经验公式决定属碳化物上。最终得到经验公式二一、百旦一而由和设想的一个弹性塑性应力场导致了公式的推广和应。“”用标准的裂纹长度是压痕对角线,、实测的一半它根本上依赖于断裂韧性、,,还有其它的万必是抑制因素因素对裂试
