Zastosowanie krytycznego współczynnika intensywności naprężeń do oceny odporności na kruche pękanie węglików spiekanych typu WC-Co
Monografia ukazała się w ramach cyklu wydawniczego „Prace Instytutu Obróbki Skrawaniem. Zeszyty Naukowe”, nr 78, 1995 r.
W pracy poddano analizie metody badania odporności na pękanie węglików spiekanych typu WC-Co. Do wyznaczenia krytycznego współczynnika intensywności naprężeń KIC zastosowano trójpunktowe statyczne zginanie próbek z pęknięciem mechanicznym oraz wciskanie penetratora twardości Vickersa w powierzchnię badanego materiału (tzw. metoda penetratora). Badania prowadzono zarówno w temperaturze otoczenia, jak i podwyższonej 2000°C, 4000°C i 6000°C. W celu zwiększenia odporności na pękanie powierzchniowe węglików spiekanych typu WC-Co zastosowano wysokotemperaturową obróbkę cieplną w kąpieli solnej. Analiza interferogramów odpowiadających przemieszczeniom płaszczyznowym u(x,y), v(x,y), pozapłaszczyznowym w(x,y) oraz odkształceniom w kierunku osi x i w kierunku osi y pozwoliła na obserwację zachowania się pęknięć Palmqvista w obszarze deformacji powierzchni wokół odcisków twardości Vickersa, a tym samym weryfikację wzorów do wyznaczania odporności na pękanie powierzchniowe w oparciu o założony sprężysto-plastyczny model wciskania penetratora twardości. Stwierdzono, że pomiar odporności na pękanie KIC, na bazie trójpuntowego statycznego zginania próbek z pęknięciem mechanicznym, można zalecać do węglików spiekanych typu WC-Co bez ograniczenia zawartości fazy wiążącej lub twardości. Odporność na pękanie powierzchniowe KIC(HV) wyznaczona metodą penetratora ma ograniczone zastosowanie tylko do węglików spiekanych o zawartości fazy wiążącej do ok. 11% Co wg masy (w praktyce dotyczy to węglików spiekanych WC-Co o twardości powyżej 1250 HV30). Zaletą metody penetratora jest prosta i szybka technika pomiarowa, penetracja niewielkiego obszaru pomiarowego, nieniszczący charakter próby, inicjowanie pęknięć zbliżonych do naturalnych występujących w materiale, wykorzystanie do badań gotowych handlowych wyrobów.