[發(fā)明專利]一種測(cè)定斷口真實(shí)表面積的方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210185450.3
• 申請(qǐng)日: 2012-06-01
• 公開（公告）號(hào): CN102692196A
• 公開（公告）日: 2012-09-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馮巖青;高明星;李德耀;周彥;白月琴
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 內(nèi)蒙古包鋼鋼聯(lián)股份有限公司
• 主分類號(hào): G01B11/28
• 分類號(hào): G01B11/28
• 代理公司: 包頭市專利事務(wù)所 15101
• 代理人: 張少華

一、技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種測(cè)定斷口真實(shí)表面積的方法，特別是一種用于斷口定量分析測(cè)量斷口真實(shí)表面積的方法，屬于冶金機(jī)械領(lǐng)域。

二、背景技術(shù)

人們長期以來對(duì)斷口的定量分析技術(shù)做了大量的研究工作，斷口理論和實(shí)驗(yàn)技術(shù)都有很大進(jìn)展，但是對(duì)于金屬斷口的定量分析無論是從理論上還是從實(shí)驗(yàn)技術(shù)上的研究進(jìn)展都相對(duì)緩慢。斷口的定量分析可為確定零件的安全壽命與檢修周期提供科學(xué)依據(jù)，斷口定性診斷是定量分析的前提，而定量則是斷口定性分析的深入和發(fā)展。斷口的定量分析技術(shù)，包括斷口表面的成分、結(jié)構(gòu)和形貌特征等定量參數(shù)的描述和表征、斷裂類型的比例、斷口真實(shí)面積等。

三、發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是將機(jī)械測(cè)量中的表面粗糙度概念用于金屬斷口表面的描述，提出一種用于斷口定量分析測(cè)量斷口真實(shí)表面積的方法，以解決目前對(duì)金屬斷口進(jìn)行定量分析難的問題。

本發(fā)明的方法是：

將金屬斷口剖面輪廓粗糙度變換為金屬斷口表面粗糙度，再由金屬斷口剖面輪廓線粗糙度與金屬斷口表面粗糙度之間的關(guān)系式得出金屬斷口表面粗糙度，最后由金屬斷口表面粗糙度的定義式計(jì)算得出金屬斷口的真實(shí)表面積。

機(jī)械測(cè)量中的表面粗糙度是衡量加工后零件的實(shí)際表面微觀不平度的參數(shù)。其表征參數(shù)有：輪廓的算術(shù)平均偏差R_a；不平度平均高度R_z；輪廓曲線起伏的平均間隔S_m等。對(duì)于金屬斷口，粗糙度參數(shù)是最簡(jiǎn)單也是最重要的幾何參數(shù)之一。金屬斷口剖面輪廓線的粗糙度參數(shù)R_c，將R_c定義為沿某一方向的斷口剖面的輪廓線的真實(shí)長度L與其在特定參考方向上投影長度L′的比值，即無量綱比值：

對(duì)斷口剖面輪廓線真實(shí)長度L的測(cè)量，可采用圖像儀軟件完成。參考方向一般選取斷口面上相垂直的兩個(gè)方向，即與有效斷口面一致，R_c的值總是大于1。大R_c值則說明對(duì)應(yīng)大的斷口剖面輪廓線粗糙度，反之小R_c值則對(duì)應(yīng)小的斷口剖面輪廓線粗糙度(如圖1所示)。

根據(jù)斷口剖面輪廓線粗糙度參數(shù)R_c，則可將斷口表面粗糙度R_f定義為：在某一確定的參考平面，其斷口表面的真實(shí)表面積S被其投影面積A′相除，即斷口表面粗糙度R_f也是一個(gè)大于1的無量綱比值，R_f值越大，斷口表面粗糙度越大，R_f代表斷口真實(shí)表面單元的偏移量，圖2為斷口表面粗糙度R_f和斷口剖面粗糙度R_c的關(guān)系。

R_c與R_f并不相等，人們做了大量努力尋找R_c與R_f之間的關(guān)系，其中由Underwood推導(dǎo)出的關(guān)系式被認(rèn)為與實(shí)際情況吻合得最好：

Rf=4π(Rc-1)+1]]>

由此關(guān)系式可以根據(jù)斷口剖面的粗糙度R_c來求出斷口表面粗糙度R_f，再由R_f的定義式就可求出斷口的真實(shí)表面積S。