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近年来 ,金刚石的质量检测越来越受到重视 , 在比较普遍被采用的检测方法中 ,冲击韧性和热冲击韧性 (即 TI和 T TI)的测定被人们放在相当重要的位置。 而关于 TI、 TTI的测定法 ,目前行业内比较常用的标准有中华人民共和国机械行业标准——JB/ T6571-93,即《人造金刚石和立方氮化硼冲击韧性测定方法》; 欧洲磨料磨具制造者联合会制定和发布了《锯用金刚石相对强度检测方法》 ,即 FEPA 标准。
但是 ,笔者在走访金刚石生产厂家和使用厂家时发现 ,目前国内大多数企业并没有完全按照这二个标准的要求进行冲击韧性检测 ,操作过程基本一致 , 结果的表示方法大多数采用未破碎率来表征 ,即设定固定的冲击参数 ,用规定的工艺进行筛分 ,用筛上物占样品的比例来表示未破碎率。这样的操作方法减少了操作次数 ,比较简便 ,为多数厂家所接受。
在实际检测过程中 ,只有部分厂家采用“标样”对检测系统偏差进行修正。 关于这一点 ,在标准 JB /T6571-93中未有规定;在 FEPA标准中规定 ,标样采用 D426或 D356粒度 ,并规定了系统偏差的范围。在实际检测工作中 , 应注意这方面的几个用筛上物占样品的比例来表示未破碎率。这样的操作方法减少了操作次数 ,比较简便 ,为多数厂家所接受。
在实际检测过程中 ,只有部分厂家采用“标样”对检测系统偏差。选用 50 /60粒度人造金刚石样品 ,采用分样器将样品分为 10等分 ,再分为 A、 B两组 ,每组五个样品 , 进行冲击韧性测定 ,在筛分时 , A组采用 1# 检查筛 , B组采用 2# 检查筛筛分 ,冲击规则及客观条件一致。 其冲击韧性测定结果如表 1。
A组 (% | ) | 72. 1 | 72. | 4 | 72. | 3 | 72. | 4 | 72. 1 |
B组 (% | ) | 74. 8 | 75. | 0 | 74. | 7 | 74. | 8 | 75. 0 |
A组的冲击韧性平均值为 72. 26% , B组的平均值为 74. 94% 。采用投影仪对 1# 、 2# 检查筛进行检测由检测结果得知 , 这两个检查筛均符合 ISO-3310 /3-1990标准 ,是合格筛网。 1# 筛网的网孔尺寸均为上公差 , 2# 筛网的网孔尺寸均为下公差。 1# 筛网中 X 方向的平均值为 213. 59μm; Y 方向的平均值为 214. 44μm; 2# X 方向的平均值为 211. 38μm , Y 方向的平均值为 210. 35μm。
由此可以看出 , 1# 筛网的平均网孔尺寸明显大于 2# 筛网的网孔尺寸。 这说明 ,同一份人造金刚石使用同型号不同公差的筛网筛分 ,就有不同的结果 , 就会导致冲击韧性测定结果的较大变化。在冲击韧性检测时 ,只采用一个粒度的人造金刚石标样 ,当标样粒度使用的筛网变化而其它粒度的筛网不变 ,或者标样粒度的筛网不变 ,而其它粒度的筛网变化时 ,冲击韧性测定的最终结果的准确性就可能会有很大差别。
2. 2使用某国产冲击韧性测定仪 ,采用 40 /45粒度的一个人造金刚石样品 ,采用不同的冲击次数进行冲击韧性测定 ,其结果如表 2。
2 | ||||||||||||
T able 2 | Testing impact to ug hness with differ ent impacting time | |||||||||||
冲击次数 | 600 | 900 | 1200 | 1500 | 1800 | 2100 | 2400 | 2700 | 3000 | 3600 | 3900 | 4200 |
冲击韧性 (% ) | 90. 0 | 82. 1 | 68. 0 | 62. 3 | 53. 4 | 47. 8 | 42. 7 | 38. 2 | 36. 3 | 28 | 25. 1 | 22. 8 |
将表2的数据建立坐标系如图1，从坐标系中可以明显看出，同一份人造金刚石样品，随着冲击次数的变化，其冲击韧性的变化比率并不相同。 藏建兵等指出 ,冲击结果的变化与冲击频率和钢球的重量变化 (即冲击强度的变化 )呈非直线关系变化。 因此认为 ,同一份人造金刚石样品的冲击韧性结果 ,随着其所受到的冲击强度或者冲击能量的变化呈非直线状态变化 ,冲击结果的变化率在各个阶段是不一样的。
2. 3制定冲击规则时 ,本试验在每个粒度确定了两个标样 ,用于修正冲击系统的偏差; 同时选用 40 /45粒度的两个人造金刚石样品进行试验。标样 的冲击值为 50. 2; 标样 的冲击值为 78. 8。两个人造金刚石样品分别编号为 C和 D,同时对样品及标样进行冲击测定。
对人造金刚石进行冲击韧性测定时:
( 1)必须建立标样 ,对系统波动造成的偏差进行修正。
( 2)测定标样时 ,其结果与原始数值的差别不易超过± 2% ,如果差值过大 ,说明系统偏差过大 ,需要对系统进行调整 ,以保障检测结果的稳定。
( 3)对于需要检测的每个粒度 ,均需要建立标样 , 以修正本粒度的测定结果。
( 4)标样的冲击韧性测定结果与被测样品的冲击韧性测定结果的差距不能过大 ,否则 ,修正后的冲击结果的稳定性和重复性较差。
( 5)在同一粒度内 , 如果测定样品的 TI、 TTI的数值的范围比较大 ,应当建立两个以上的标样 ,用来修正冲击结果比较接近的样品 ,根据本试验的实践经验 ,样品与标样的冲击韧性结果的差值应当控制在± 10% 以内为易。
