Eng
Ukr
Rus
Триває друк
2019 №03 (07) DOI of Article
10.15407/tdnk2019.03.08
2019 №03 (01)

Технічна діагностика та неруйнівний контроль 2019 #03
Технічна діагностика і неруйнівний контроль, 2019, №03, стр. 55-60
 
Оцінка твердості та локальної пошкоджуваності кераміки та скла методом дряпання до відколювання кромки

Автори:
В.В. Хворостяний, Ю.М. Родічев, О.Б. Сорока
Інститут проблем міцності імені Г. С. Писаренка НАН України. 01014, м. Київ, вул. Тимірязєвська, 2. E-mail: khvorostianyi.v.v@ipp.kiev.ua

Реферат:
Наведено результати експериментального дослідження закономірностей пошкоджуваності крихких матеріалів, таких як скло та кераміка при локальному навантаженні методом дряпання індентором Роквела поверхні зразка до відколювання кромки. Визначено значення твердості при дряпанні досліджуваних крихких матеріалів. Показано, що твердість при дряпанні перевищує значення твердості при індентуванні стандартним гострим індентором переважно на 20 %. Представлено залежності пошкоджуваності поверхні від навантаження, а також між твердістю при дряпанні, пошкоджуваністю, модулем пружності та критичним коефіцієнтом інтенсивності напружень. Запропоновано спосіб використання експериментальних діаграм пошкоджуваності крихких матеріалів для достовірного визначення ступеню їх локального руйнування в залежності від рівня навантаження. Бібліогр. 23, табл. 2, рис. 5
Ключові слова: кераміка, скло, дряпання до відколювання кромки, твердість, відстань руйнування, діаграми пошкоджуваності
 
Поступила в редакцию 27.06.2019
Підписано до друку 05.09.2019

Список літератури

1. Балкевич В.Л. (1984) Техническая керамика: Учеб. пособие для втузов. 2-е изд., перераб. и доп. Москва, Стройиздат.
2. Родичев Ю.М. (2005) Конструкционная прочность хрупких неметаллических материалов. Прочность материалов и конструкций. Раздел 9.2. Трощенко В.Т. (ред.). Киев, Академпериодика, сс. 955–992.
3. Хасанов О.Л., Бикбаева З.Г., Двилис Э.С. и др. (2012) Твердость, микротвердость и нанотвердость наноструктурных керамических материалов. Томск, Изд-во Томского политехн. ун-та.
4. Scieszka S.F. (2005) Edge failure as a means of concurrently estimating the abrasion and edge fracture resistance of hard-metals. Tribology International, 38, 834–842.
5. Chai H. (2011) On the mechanics of edge chipping from spherical indentation. Int. J. Fract., 169, 85–95.
6. Хворостяный В.В. (2014) Механическое поведение керамики и стекла при локальных разрушениях кромок образцов индентором Роквелла. Пробл. прочности, 3, 106–115.
7. Quinn G.D., Quinn J.B. (2014) A new analysis of the edge chipping resistance of brittle materials. Ceram. Eng. Sci. Proc., 35, 209–224.
8. Хворостяный В.В., Панасенко А.В. (2015) Оценка повреждаемости кромок твердосплавного инструмента при локальных нагружениях. Сверхтвердые материалы, 1, 75–82.
9. Гогоци Г.А., Галенко В.И., Мудрик С.П. и др. (2007) Разрушение стекла при краевом скалывании. Пробл. прочности, 6, 103 – 112.
10. (2010) CEN/TS 834-9. Advanced technical ceramics – Mechanical properties of monolithic ceramics at room temperature. Part 9: Method of test for edge-chip resistance. CEN (European Standard).
11. Williams J.A. (1996) Analytical models of scratch hardness. Tribology International, 29, 675–694.
12. Quinn J., Su L., Flanders L., Lloyd I. (2000) «Edge toughness» and material properties related to the machining of dental ceramics. Machining Science and Technology, 4, 291–304.
13. Зборщик А.М. (2008) Конспект лекций по дисциплине «Новые материалы в металлургии». Донецк, ГВУЗ «ДонНТУ».
14. Lawn B.R., Marshall D.B. (1979) Hardness, toughness and brittleness: an indentation analysis. J. Am. Ceram. Soc., 62, 347–350.
15. Anstis G.R., Chantikul P., Lawn B.R., Marshall D.B. (1981) A critical evaluation of indentation techniques for measuring fracture toughness: I. Direct crack measurements. Ibid, 64, 533–538.
16. Cook R.F., Pharr G.M. (1990) Direct observation and analysis of indentation cracking in glasses and ceramics. Ibid, 73, 787–817.
17. Hannink R.H.J., Kelly P.M., Muddle B.C. (2000) Transformation toughening in zirconia-containing ceramics. Ibid, 83, 461–487.
18. Lee S.K., Tandon R., Readey M.J., Lawn B.R. (2000) Scratch damage in zirconia ceramics. Ibid, 83, 1428–1432.
19. Deriano S., Jarry A., Rouxel T. et al. (2004) The indentation fracture toughness (K1c) and its parameters: the case of silica-rich glasses. J. Non-Cryst. Sol., 344, 44–50.
20. Гнесин Г.Г., Осипова И.И., Ронталь Г.Д. и др. (1991) Керамические инструментальные материалы. Киев, Тэхника.
21. (1979) Сопротивление разрушению: Учебник для вузов. Писаренко Г.С. (ред.). 4-е изд., перераб. и доп. Киев, Вища школа.
22. Андриевский Р.А., Ланин А.Г., Рымашевский Г.А. (1974) Прочность тугоплавких соединений. Москва, Металлургия.
23. Хворостяный В.В. (2016) Оценка твердости керамических материалов при царапании поверхности образцов индентором Роквелла. Сб. матер. науч. чтений им. чл.-корр. РАН И.А. Одинга «Механические свойства современных конструкционных материалов», Москва, 6–7 сентября 2016 г., сс. 136–137.
>