[發明專利]用于金屬沖擊磨損量預測的硬度測試裝置及預測方法

有效

• 申請號: 201710337588.3
• 申請日: 2017-05-15
• 公開（公告）號: CN107084898B
• 公開（公告）日: 2019-08-30
• 發明（設計）人: 趙建華;紀秀林;單益平
• 申請（專利權）人: 河海大學常州校區
• 主分類號: G01N3/56
• 分類號: G01N3/56;G01N3/42
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

1.一種用于金屬沖擊磨損量預測的硬度測試裝置，其特征在于，包括主軸(1)、轉盤(2)、若干壓頭(3)，壓頭(3)固定在轉盤(2)上，在主軸(1)的外面套有軸套(4)，轉盤(2)設置在軸套(4)的下方。

2.根據權利要求1所述的一種用于金屬沖擊磨損量預測的硬度測試裝置，其特征在于，主軸(1)在軸套(4)內的部分設有凸臺(5)，軸套(4)的底部向內彎折形成第一彎折部(6)，軸套(4)的頂部向內彎折形成第二彎折部(7)，在凸臺(5)底部和彎折部之間設有套在主軸(1)上的彈簧(8)；在軸套(4)下方一側設有側板(9)，主軸(1)下端穿出軸套(4)與一定位塊(10)連接固定，轉盤(2)通過轉軸設置在定位塊(10)的一側，定位塊的另一側設有凸起(11)，嵌入在側板(9)上的滑槽(12)中。

3.一種金屬材料沖擊磨損量的預測方法，其特征在于，包括：

采用布氏硬度計測得待測金屬同一位置加工硬化前以及加工硬化后的硬度值；測出待測金屬的彈性模量；通過沖擊磨損試驗機對待測金屬進行高速水流攜沙顆粒沖擊磨損試驗，并記錄待測金屬加工硬化前以及加工硬化后的沖擊磨損量；建立預沖擊磨損率模型，并結合待測金屬的沖擊磨損量求出磨損率模型中的未知參數。

4.根據權利要求3所述的一種金屬材料沖擊磨損量的預測方法，其特征在于：待測金屬的彈性模量的檢測采用NanoSuite G200納米壓痕儀。

5.根據權利要求3所述的一種金屬材料沖擊磨損量的預測方法，其特征在于：所述沖擊磨損試驗機采用高速射流式沖擊磨損試驗機，沖擊磨損試驗的沖沙量為9kg、沖擊速度為10m/s，沙顆粒為SiO₂、Al₂O₃的混合物，顆粒尺寸在0.3～0.8mm之間。

6.根據權利要求3所述的一種金屬材料沖擊磨損量的預測方法，其特征在于：所述建立預沖擊磨損率模型，并結合待測金屬的沖擊磨損量求出磨損率模型中的未知參數具體為：

1)建立預測沖擊磨損率模型：

X=H/E---(1)Δm=m0-m1---(2)Y=Δm/(ρS)---(3)Y=kX+b---(4)]]>

其中H表示硬度值，E為彈性模量m₀為未沖擊前的待測金屬質量，m₁為被沖擊后待測金屬的質量，Δm表示沖擊磨損損失的質量，ρ表示材料密度，S表示磨損面積，Y為預測的沖擊磨損率，k、b為擬合參數；

2)根據Y∝H/E的理論模型，將待測金屬加工硬化前以及加工硬化后的沖擊磨損量代入預測沖擊磨損量模型；對測得的實際磨損率和H/E進行線性擬合，得到擬合參數k、b的值。