專利名稱：：一種硬質合金沖擊疲勞測試方法
技術領域：
：本發明涉及一種硬質合金抗沖擊疲勞性能的檢測方法，特別是涉及一種通過小能量多次沖擊標準試樣來檢測硬質合金抗沖擊疲勞性能的方法。
背景技術：
：近年來，隨著我國采礦業、模具行業的快速發展，國內外對高性能硬質合金球齒、釬片、沖壓模具、板材的需求在快速增長。這類硬質合金產品在實際工況條件下，會受到間歇式、高頻次的沖擊。實踐表明，這類產品的使用壽命與其抵抗沖擊能力的性能密切相關，產品抗小能量沖擊的能力強，則產品在使用過程中不易出現損毀、斷齒、斷裂等現象，產品使用壽命也長。目前有針對金屬材料的沖擊疲勞的檢測方法及裝置，一般采用平板型標準試樣，沖擊疲勞機的沖頭做垂直往復自由落體運動，直接作用在試樣上，直至試樣產生斷裂，以此時的沖擊次數和沖擊功作為金屬材料的沖擊疲勞性能值。但沒有針對硬質合金產品的沖擊疲勞檢測方法，因此在硬質合金球齒、釬片、沖壓模具、板材等產品開發過程中，往往需要做多次現場試驗，而現場試驗往往需要半年以上的試驗時間，嚴重阻礙了該類新產品的開發速度，加大了研發成本。
發明內容本發明的目的是提供一種硬質合金沖擊疲勞測試方法，能夠快速的檢測硬質合金的沖擊疲勞性能，從而有效的縮短硬質合金產品的研發時間，節約研發成本。本發明的硬質合金沖擊疲勞測試方法，依次包括如下檢測步驟(1)制備硬質合金材質的標準試樣和壓頭，所述標準試樣為薄壁圓筒型，壓頭為圓臺或圓錐型；所述壓頭的底面直徑大于所述標準試樣的內孔直徑；(2)將上述試樣裝夾在沖擊疲勞機的夾具中，壓頭大端朝上置于試樣內孔上；(3)調整沖擊功大小；(4)啟動沖擊疲勞機電源開關，再啟動沖擊疲勞機的凸輪旋轉按鈕，帶動沖頭做垂直往復自由落體運動，使沖頭作自由落體運動時沖擊壓頭底面，將沖擊功由壓頭傳遞給標準試樣，直至標準試樣產生斷裂，以此時沖裂的沖擊次數和沖擊功作為硬質合金的沖擊疲勞性能值。所述壓頭的硬度大于HRA90;所述薄壁圓筒標準試樣的內徑為①16mm、壁厚3.5mm、高度為20mm;所述壓頭的底面直徑至少大于所述標準試樣的內孔直徑2mm。所述沖擊功為40200J。試樣固定在夾具中，防止在沖擊時試樣的移動。由于薄壁圓筒型試樣在沖擊時試樣表面主要承受的是壓應力，試樣破壞時有明顯的破壞標志，可以準確地確定沖擊次數；同時硬質合金壓頭可以方便地裝在薄壁圓柱的內孔中，保證了沖擊功均勻分布在試樣表面上，從而減小了應力集中，提高了測試的準確度。合金的沖擊疲勞性能與所承受的沖擊功密切相關，沖擊功越大，承受的沖擊次數越低。沖擊功由沖擊高度和沖頭重量確定。沖擊功范圍40200J之間調整。調整沖擊功后，沖擊疲勞機的沖頭作自由落體運動，通過壓頭作用在試樣上直至試樣產生斷裂，以此時的沖擊次數和沖擊功作為合金的沖擊疲勞性能值。該方法能夠快速的檢測硬質合金的沖擊疲勞性能，有效的縮短了硬質合金產品的研發時間，節約研發成本。圖1為本發明的硬質合金抗沖擊疲勞性能的檢測方法的檢測裝夾示意圖。具體實施例方式下面結合附圖1,對本發明的硬質合金抗沖擊疲勞性能的檢測方法、標準試樣、壓頭及具體檢測過程作詳細說明。試樣材質采用三種典型的硬質合金牌號YG6、YG15、YG20。試樣采用典型的硬質合金生產工藝制作。即首先將一定成分的Co粉和WC粉末進行濕磨，干燥后摻入成型劑，壓制成薄壁圓筒型毛坯，燒結溫度14101450°C，燒結后試樣進行噴砂處理。薄壁圓筒型試樣3優選外徑為①16mm、壁厚3.5mm、高度為20rran。三種牌號的性能如表1所示。同樣工藝制備硬質合金材質的圓臺或圓錐型壓頭2，硬度大于HRA90，圓臺或圓錐型壓頭2的底面直徑大于薄壁圓筒型試樣3的內孔直徑2mm。將試樣裝夾在沖擊疲勞機的夾具4中，壓頭2大端朝上置于試樣3內孔上,調整沖擊高度h和沖頭1的重量，啟動沖擊疲勞機的凸輪旋轉按鈕，帶動沖頭做垂直往復自由落體運動，使沖頭1作自由落體運動時沖擊壓頭2的底面。在不斷的沖擊載荷作用下，試樣3出現疲勞裂紋，在沖擊力的作用下，裂紋擴展，并最終導致斷裂，以此時試樣沖裂的沖擊次數和沖擊功作為合金的沖擊疲勞性能值。其中表2所示為沖擊功40J試樣破壞時的沖擊次數。表3為沖擊功100J試樣破壞時的沖擊次數。表4所示為沖擊功160J試樣破壞時的沖擊次數。表5為沖擊功200J試樣破壞時的沖擊次數試驗表明，本發明的硬質合金抗沖擊疲勞性能的檢測方法能快速的檢測不同材質硬質合金的沖擊疲勞性能，并且表2表5顯示隨著鈷含量的增加，沖擊次數增加，合金抵抗沖擊的能量增強。表2表5對比表明，沖擊功增加，合金沖擊次數下降。表1不同牌號硬質合金的物理性能<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>表2不同牌號硬質合金的抗疲勞沖擊次數(沖擊功40J)<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>表3不同牌號硬質合金的抗疲勞沖擊次數(沖擊功100J)<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>表4不同牌號硬質合金的抗疲勞沖擊次數(沖擊功160J)<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>表5不同牌號硬質合金的抗疲勞沖擊次數(沖擊功200J)<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>權利要求1、一種硬質合金沖擊疲勞測試方法，依次包括如下檢測步驟(1)制備硬質合金材質的標準試樣和壓頭，所述標準試樣為薄壁圓筒型，壓頭為圓臺或圓錐型；所述壓頭的底面直徑大于所述標準試樣的內孔直徑；(2)將上述標準試樣裝夾在沖擊疲勞機的夾具中，壓頭大端朝上置于標準試樣內孔中；(3)調整沖擊功大小；(4)啟動沖擊疲勞機電源開關，再啟動沖擊疲勞機的凸輪旋轉按鈕，帶動沖頭做垂直往復自由落體運動，使沖頭作自由落體運動時沖擊壓頭底面，將沖擊功由壓頭傳遞給標準試樣，直至標準試樣產生斷裂，以此時沖裂的沖擊次數和沖擊功作為硬質合金的沖擊疲勞性能值。2、如權利要求1所述的硬質合金沖擊疲勞測試方法，所述壓頭的硬度大于HRA90;所述薄壁圓筒型標準試樣的內徑為①16mm、壁厚3.5mm、高度為20mm;所述壓頭的底面直徑至少大于所述標準試樣的內孔直徑2mm。3、如權利要求1所述的硬質合金沖擊疲勞測試方法，所述沖擊功為40200J。全文摘要本發明是提供一種硬質合金沖擊疲勞測試方法，依次包括(1)制備硬質合金材質的薄壁圓筒型標準試樣和圓臺或圓錐型壓頭，壓頭的底面直徑大于標準試樣的內孔直徑；(2)試樣裝夾在夾具中，壓頭大端朝上置于試樣內孔上；(3)調整沖擊功大小；(4)啟動沖擊疲勞機及凸輪旋轉按鈕，帶動沖頭做垂直往復自由落體運動，使沖頭作自由落體運動時沖擊壓頭底面，將沖擊功傳遞給標準試樣，直至標準試樣產生斷裂，以此時沖裂的沖擊次數和沖擊功作為硬質合金的沖擊疲勞性能值。本發明能夠快速的檢測硬質合金的沖擊疲勞性能，從而有效的縮短硬質合金產品的研發時間，節約研發成本。文檔編號G01N3/34GK101608990SQ200910043989公開日2009年12月23日申請日期2009年7月28日優先權日2009年7月28日發明者顥張申請人:株洲硬質合金集團有限公司