一种硬质合金冲击疲劳测试方法技术

本发明专利技术是提供一种硬质合金冲击疲劳测试方法，依次包括：（１）制备硬质合金材质的薄壁圆筒型标准试样和圆台或圆锥型压头，压头的底面直径大于标准试样的内孔直径；（２）试样装夹在夹具中，压头大端朝上置于试样内孔上；（３）调整冲击功大小；（４）启动冲击疲劳机及凸轮旋转按钮，带动冲头做垂直往复自由落体运动，使冲头作自由落体运动时冲击压头底面，将冲击功传递给标准试样，直至标准试样产生断裂，以此时冲裂的冲击次数和冲击功作为硬质合金的冲击疲劳性能值。本发明专利技术能够快速的检测硬质合金的冲击疲劳性能，从而有效的缩短硬质合金产品的研发时间，节约研发成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种硬质合金抗冲击疲劳性能的检测方法，特别是涉及一种通 过小能量多次冲击标准试样来检测硬质合金抗冲击疲劳性能的方法。
技术介绍
近年来，随着我国采矿业、模具行业的快速发展，国内外对高性能硬质合 金球齿、钎片、冲压模具、板材的需求在快速增长。这类硬质合金产品在实际 工况条件下，会受到间歇式、高频次的冲击。实践表明，这类产品的使用寿命 与其抵抗冲击能力的性能密切相关，产品抗小能量冲击的能力强，则产品在使 用过程中不易出现损毁、断齿、断裂等现象，产品使用寿命也长。目前有针对金属材料的冲击疲劳的检测方法及装置， 一般采用平板型标准 试样，冲击疲劳机的冲头做垂直往复自由落体运动，直接作用在试样上，直至 试样产生断裂，以此时的冲击次数和冲击功作为金属材料的冲击疲劳性能值。 但没有针对硬质合金产品的冲击疲劳检测方法，因此在硬质合金球齿、钎片、 冲压模具、板材等产品开发过程中，往往需要做多次现场试验，而现场试验往 往需要半年以上的试验时间，严重阻碍了该类新产品的开发速度，加大了研发 成本。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供，能够快速的检测硬 质合金的冲击疲劳性能，从而有效的縮短硬质合金产品的研发时间，节约研发 成本。本专利技术的硬质合金冲击疲劳测试方法，依次包括如下检测步骤(1) 制备硬质合金材质的标准试样和压头，所述标准试样为薄壁圆筒型， 压头为圆台或圆锥型；所述压头的底面直径大于所述标准试样的内孔直径；(2) 将上述试样装夹在冲击疲劳机的夹具中，压头大端朝上置于试样内孔上；(3) 调整冲击功大小；(4) 启动冲击疲劳机电源开关，再启动冲击疲劳机的凸轮旋转按钮，带动 冲头做垂直往复自由落体运动，使冲头作自由落体运动时冲击压头底面，将冲 击功由压头传递给标准试样，直至标准试样产生断裂，以此时冲裂的冲击次数 和冲击功作为硬质合金的冲击疲劳性能值。所述压头的硬度大于HRA90;所述薄壁圆筒标准试样的内径为①16mm、壁 厚3.5mm、高度为20mm;所述压头的底面直径至少大于所述标准试样的内孔直 径2mm。所述冲击功为40 200J。试样固定在夹具中，防止在冲击时试样的移动。由于薄壁圆筒型试样在冲 击时试样表面主要承受的是压应力，试样破坏时有明显的破坏标志，可以准确 地确定冲击次数；同时硬质合金压头可以方便地装在薄壁圆柱的内孔中，保证 了冲击功均匀分布在试样表面上，从而减小了应力集中，提高了测试的准确度。合金的冲击疲劳性能与所承受的冲击功密切相关，冲击功越大，承受的冲 击次数越低。冲击功由冲击高度和冲头重量确定。冲击功范围40 200J之间调 整。调整冲击功后，冲击疲劳机的冲头作自由落体运动，通过压头作用在试样 上直至试样产生断裂，以此时的冲击次数和冲击功作为合金的冲击疲劳性能值。 该方法能够快速的检测硬质合金的冲击疲劳性能，有效的縮短了硬质合金产品 的研发时间，节约研发成本。 附图说明图1为本专利技术的硬质合金抗冲击疲劳性能的检测方法的检测装夹示意图。 具体实施例方式下面结合附图1,对本专利技术的硬质合金抗冲击疲劳性能的检测方法、标准 试样、压头及具体检测过程作详细说明。试样材质采用三种典型的硬质合金牌号YG6、 YG15、 YG20。 试样采用典型的硬质合金生产工艺制作。即首先将一定成分的Co粉和WC粉末进行湿磨，干燥后掺入成型剂，压制成薄壁圆筒型毛坯，烧结温度1410 1450°C，烧结后试样进行喷砂处理。薄壁圆筒型试样3优选外径为①16mm、壁 厚3. 5mm、高度为20rran。三种牌号的性能如表1所示。同样工艺制备硬质合金材质的圆台或圆锥型压头2，硬度大于HRA90，圆台 或圆锥型压头2的底面直径大于薄壁圆筒型试样3的内孔直径2mm。将试样装夹在冲击疲劳机的夹具4中，压头2大端朝上置于试样3内孔上, 调整冲击高度h和冲头1的重量，启动冲击疲劳机的凸轮旋转按钮，带动冲头 做垂直往复自由落体运动，使冲头1作自由落体运动时冲击压头2的底面。在 不断的冲击载荷作用下，试样3出现疲劳裂纹，在冲击力的作用下，裂纹扩展， 并最终导致断裂，以此时试样冲裂的冲击次数和冲击功作为合金的冲击疲劳性 能值。其中表2所示为冲击功40J试样破坏时的冲击次数。表3为冲击功100J试 样破坏时的冲击次数。表4所示为冲击功160J试样破坏时的冲击次数。表5为 冲击功200J试样破坏时的冲击次数试验表明，本专利技术的硬质合金抗冲击疲劳性能的检测方法能快速的检测不 同材质硬质合金的冲击疲劳性能，并且表2 表5显示随着钴含量的增加，冲 击次数增加，合金抵抗冲击的能量增强。表2 表5对比表明，冲击功增加， 合金冲击次数下降。表1 不同牌号硬质合金的物理性能<table>table see original document page 5</column></row><table>表2不同牌号硬质合金的抗疲劳冲击次数(冲击功40J)<table>table see original document page 5</column></row><table>表3不同牌号硬质合金的抗疲劳冲击次数(冲击功100J)<table>table see original document page 6</column></row><table>表4不同牌号硬质合金的抗疲劳冲击次数(冲击功160J)<table>table see original document page 6</column></row><table>表5不同牌号硬质合金的抗疲劳冲击次数(冲击功200J)<table>table see original document page 6</column></row><table>权利要求1、，依次包括如下检测步骤(1)制备硬质合金材质的标准试样和压头，所述标准试样为薄壁圆筒型，压头为圆台或圆锥型；所述压头的底面直径大于所述标准试样的内孔直径；(2)将上述标准试样装夹在冲击疲劳机的夹具中，压头大端朝上置于标准试样内孔中；(3)调整冲击功大小；(4)启动冲击疲劳机电源开关，再启动冲击疲劳机的凸轮旋转按钮，带动冲头做垂直往复自由落体运动，使冲头作自由落体运动时冲击压头底面，将冲击功由压头传递给标准试样，直至标准试样产生断裂，以此时冲裂的冲击次数和冲击功作为硬质合金的冲击疲劳性能值。2、 如权利要求1所述的硬质合金冲击疲劳测试方法，所述压头的硬度大于 HRA90;所述薄壁圆筒型标准试样的内径为①16mm、壁厚3. 5mm、高度为20mm; 所述压头的底面直径至少大于所述标准试样的内孔直径2mm。3、 如权利要求1所述的硬质合金冲击疲劳测试方法，所述冲击功为40 200J。全文摘要本专利技术是提供，依次包括(1)制备硬质合金材质的薄壁圆筒型标准试样和圆台或圆锥型压头，压头的底面直径大于标准试样的内孔直径；(2)试样装夹在夹具中，压头大端朝上置于试样内孔上；(3)调整冲击功大小；(4)启动冲击疲劳机及凸轮旋转按钮本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硬质合金冲击疲劳测试方法，依次包括如下检测步骤：　（１）制备硬质合金材质的标准试样和压头，所述标准试样为薄壁圆筒型，压头为圆台或圆锥型；所述压头的底面直径大于所述标准试样的内孔直径；　（２）将上述标准试样装夹在冲击疲劳机的夹具中，压头大端朝上置于标准试样内孔中；　（３）调整冲击功大小；　（４）启动冲击疲劳机电源开关，再启动冲击疲劳机的凸轮旋转按钮，带动冲头做垂直往复自由落体运动，使冲头作自由落体运动时冲击压头底面，将冲击功由压头传递给标准试样，直至标准试样产生断裂，以此时冲裂的冲击次数和冲击功作为硬质合金的冲击疲劳性能值。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张颢，
申请(专利权)人：株洲硬质合金集团有限公司，
类型：发明
国别省市：43[中国|湖南]