CZ305016B6 - Způsob vyvolání mikrostruktury materiálu pro hodnocení velikosti zrna a zařízení pro provádění tohoto způsobu - Google Patents

Abstract

Hodnocení velikosti zrna Indentografickou soustavou je založeno na plastické deformaci zkušebního materiálu indentační metodou. Soustava obsahuje indentační zařízení (1) s indentorem (2) kulového tvaru nebo indentorem (3) toroidního tvaru, podložku (4) s kruhovým otvorem nebo podložku (5) s prstencovou drážkou, zkušební vzorek (6) se zkoumaným povrchem. Vyvolání mikrostruktury probíhá stlačováním nebo vytlačováním zkoumaného povrchu indentorem, čímž se ve zkoumaném povrchu zvýrazňují hranice zrn a subzrn. Následné hodnocení velikosti zrna ve zkoumaném povrchu probíhá v kontaktní ploše vtisku anebo v oblasti vtisku s využitím optických metod.

Description

Vynález se týká indentografické soustavy pro vyvolání mikrostruktury materiálu vtlačováním indentoru a následné hodnocení velikosti zrna, obsahujícího zatěžovací mechanizmus zkušebního vzorku a podložku.

Dosavadní stav techniky

Stanovení velikosti zrna materiálů je velmi důležité z hlediska pochopení vývoje mikrostruktury a posouzení materiálových vlastností, kontroly kvality a predikce chování konstrukčních prvků. Hodnocení velikosti zrna lze využít na optimalizaci výrobních procesů, např. během procesu tváření a mezioperačního žíhání, kde rychlá a jednoduchá metoda umožní zefektivnit celý technologický proces. Velikost zrna je ovlivňována metalurgickými pochody primárních a sekundárních technologií - odléváním, tepelnými, mechanickými a tepelně-mechanickými procesy. Velikosti zrna jsou rozděleny do celosvětově uznávaných skupin podle standardů od 1 (velmi hrubé) až 10 (velmi jemné) a více (ASTM El 12, ASTM E930, ASTM El 181). V praxi se velikost zrna obvykle určuje na vyleštěném a následně naleptaném povrchu materiálu. Leptáním je vyvolána struktura materiálu, kterou je možné sledovat pomocí mikroskopických metod při standardním zvětšení. Jsou známy metody, které umožňují hodnotit velikost zrna nepřímo na základě difrakčních, ultrazvukových nebo rentgenových jevů. Každý typ materiálu je odlišný svým unikátním chemickým složením, specifickým zpracováním a následně i fyzikálními a mechanickými vlastnostmi. Tyto skutečnosti ovlivňují proces metalografické přípravy konkrétních materiálů a z praktického hlediska i volbu metodiky stanovení velikosti zrna. Přístup k vyhodnocování velikosti zrna dělí tyto metody na přímé a nepřímé.

Nejpoužívanější přístup k hodnocení velikosti zrna je metalografická metoda, která se řadí v klasické praxi materiálového inženýrství k metodám přímým. Pomocí mikroskopu se v dané metodě pozoruje povrch zkušebního vzorku, tzv. výbrus, ve vyleštěném a následně naleptaném stavu (ČSN EN ISO 643, ČSN 42 0462, CN 1327151 (A) (Wen Bin) 2001-12-19, RU 2 317 539 C2 Lezinskaja Elena 26.08.2006). Způsoby přípravy výbrusů jsou založeny na postupném odbrušování materiálu z povrchu a následném leštění pomocí leštících prostředků s použitím brusiv různé drsnosti. Metalografická metoda je poměrně jednoduchá, ale může se zkomplikovat dostupností a agresivitou chemikálií používaných pro přípravu leptadla anebo procesem leptání (nutnost použití náročnějších postupů jako elektrolytické leptání, využití zvýšených teplot). Leptací nebo erozivní způsob vyvolání mikrostruktury materiálu využívá odlišných vlastností strukturálních složek sledovaného materiálu (KR 20040099994 (A) (Lee Sang Nam) 2004-1202, CN 102374962 (A) (Hongwei Zhang) 2012-03-14, KR 20120097161 (A) (Park Kynug Hyun) 2012-09-03, CN 102735704 (A) (Zejin Yu) 2012-10-17, KR 20040110618 (A) (Hwang Gwang Jun) 2004-12-31, KR 20040099994 (A) (Lee Sang Nam) 2004-12-02). Mikroskopická analýza potom může být založená na jedné ze známých metodik jako srovnávací, lineární, počítání zrn, Ministrova apod. Během mikroskopického vyhodnocování se může zkomplikovat identifikace jednotlivých zrn z důvodu specifické mikrostruktury, nehomogenity velikosti zrna nebo nevhodně zvoleného leptadla. Fraktografická metoda hodnocení velikosti zrna využívá lomovou plochu zkušebního vzorku, která se sleduje převážně pomocí elektronového mikroskopu (ČSN EN ISO 42 0643) nebo optického stereo mikroskopu. Vytvoření lomové plochy si vyžaduje přípravu standardního vzorku a použití speciálního zařízení. Je známé, že fraktografie se zabývá i lomovými plochami součástí, které vznikly v provozních podmínkách, za účelem stanovení příčin jejích porušení. Hodnocení velikosti zrna při studiu lomových ploch se komplikuje nemožností rozlišení jednotlivých zrn v případě houževnatějších materiálů z důvodu zplastizování lomové plochy.

- 1 CZ 305016 B6

Nepřímé metody hodnocení velikosti zrna jsou založené na empirických a korelačních závislostech mezi rozměrem zrna materiálu a mechanickými anebo fyzikálními vlastnostmi tohoto materiálu. Hodnotí se odezva zkoumaného materiálu v podobě zpětného signálu, který se dále konvertuje do parametru zrna. Odezva je obvykle ovlivněna orientací zrna v prostoru a jeho rozměrem. K pořízení zpětného signálu je potřeba využití speciálního zařízení, které je často ekonomicky náročné a pro vyhodnocení výsledků využívá speciálního softwaru. Změnu mechanických vlastností materiálu v závislosti na rozměru zrna může vyjádřit např. Hall-Petchův vztah, kde pro stanovení korelačních závislostí bude i tak nezbytná příprava standardních vzorků a použití metalografických metod. Krystalografie, rentgenografie (RTG), difrakce zpětně odražených elektronů (EBSD), ultrazvukové metody, elektromagnetická metody a jiné nepřímé metody se také aktivně využívají při hodnocení velikosti zrna a jsou založeny na hodnocení fyzikálních vlastností materiálu.

Ultrazvukové metody kontroly velikosti zrna patří k nejvíce rozšířeným nedestruktivním metodám využívaným v průmyslu a jsou zpravidla založené na: měření rychlosti šíření ultrazvukového pole mezi povrchem zkoumaného materiálu a měřicím článkem (JP 2010-236886 (A) (Matsuda Kohei) 2010-10-21) nebo v povrchu zkoumaného materiálu (RU 2350944 Cl Britvin Vladimír 09.08.2007); měření rychlosti šíření ultrazvukové pole zkoumaným materiálem a jeho útlum (JP 58-195148 (A) (Kawashima Katsuhiro) 1983-11-14, JP 4-177160 (A) (Ichikawa Fumihiko) 1992-06-24, JP 2006-284349 (A) (Nagata Yasuaki) 2006-10-19, KR 20010061641 (A) (Honw Sun Taek) 2001-07-07, ZA8200664 (A) (Vanhuffel Rene) 1982-12-29, JP 53-126991 (A) Matsuda Shiyouichi 1978-11-06, RU 2 334 224 Cl Pavros Sergey 16.01.2007, WO 2007/148655 Al Ohara Kazuhiro 27.12.2007, JP 2006-250737 (A) (Jodai Tetsushi) 200609-21, US 4 719 583 Hideo Takafuji 12.01.1988); analýze tvaru ultrazvukové vlny po interakci se zkoumaným materiálem (JP 56-058659 (A) (Inouchi Tooru) 1981-05-21, JP 2001-343366 (A) (Hashimoto Tatsuya) 2001-12-14, JP4095870 (A) Shibata Saburo 1992-03-27).

Difrakční metody pro odlišení jednotlivých zrn využívají rentgenovské (US 4 649 556 (A) (Rinik Christine) 1987-03-10, US 2003/0012334 Al David S. Kurtz 16.01.2003) nebo optické (JP 61079139 (A) Nakatate Suezo 1986-04-22) paprsky. Optická zařízení se také využívají pro měření velikosti zrna tenkých povlaků na základě odrazivosti laserového paprsku (KR 20010095474 (A) (Cho Hyeong Seok) 2001-11-07, KR 20010095474 (A) (Cho Hyeong Seok) 2001-11-07, JP 63-238536 (A) Minami Shigeo 1988-10-04, JP 11-153419 (A) Hashimoto Kazuki 1999—06— 08, US 5 149 978 Jon Opsal 22.09.1992, US 5 191 855 Bl Hamphrey J Maris 20.02.2001) anebo spektrálního hodnocení elektrického výboje mezi vzorkem elektrodou (JP 10-300659 (A) (Yamamoto Akira) 1998-11-13, JP6242003 (A) (Sugimoto Kazumasa) 1994-09-02.

Elektro-magnetické metody umožňují pozorování zrn v materiálu plechů a povlaku detekcí úniku magnetického pole po hranicích zrn (JP 8-145953 (A) (Ishihara Michiaki) 1996-06-07, JP 59180355 (A) (Toyoda Toshio) 1984-10-13, JP 59-109859 (A) (Sáno Kazuo) 1984-06-25, US 7 063 752 B2 Joyoung Koo 20.06.2006), korelačním hodnocením elektrodového potenciálu materiálu povlaku (JP 2-236402 (A) Okada Takeshi 1990-09-19) nebo vířivých proudů a hysterezních vlastností zkoumaného materiálu (JP 7-128295 (A) (Yanai Toshiyuki) 1995-05-19). Korelací se řídí i při odhadu velikosti zrna podle režimů tepelného (JP 7-062434 (A) (Kondo Yasumitsu) 1995-03-07) a tepelně-mechanického (US 5 407 634 (A) (Martin Ricky L) 1995—04—18, JP 52-020320 (A) Hoshino Kazuo 1977-02-16) zpracování.

Podstata vynálezu

Výše uvedené nedostatky jsou do značné míry odstraněny indentografickým systémem pro hodnocení velikosti zrna, založeným na plastickém deformování zkušebního materiálu indentační metodou, obsahujícím indentační zařízení s indentorem kulového tvaru nebo toroidního tvaru, podložku s kruhovým otvorem nebo podložku s prstencovou drážkou, vzorek. Vyvolání mikrostruktury probíhá stlačováním nebo vytlačováním zkoumaného povrchu indentorem, čímž se

-2CZ 305016 B6 ve zkoumaném povrchu zvýrazňují hranice zrn a subzm. Následné hodnocení velikosti zrna ve zkoumaném povrchu může probíhat v kontaktní ploše vtisku nebo v okolí vtisku pomocí mikroskopu.

Dvojité či zpětné vtlačování indentoru kulového tvaru je základní indentační metodou tohoto vynálezu, které zvýrazňuje mikrostrukturu podpovrchové oblasti vtisku ve zkoumaném povrchu po vytlačování tohoto vtisku. Potom následuje hodnocení velikosti zrna ve vytlačeném vtisku pomocí mikroskopu. Pro vyvolání mikrostruktury během jednoho indentačního cyklu se používá kulový indentor a podložka s kruhovým otvorem uprostřed nebo indentor toroidního tvaru s podložkou s prstencovou drážkou. Indentor toroidního tvaruje používán pro zvětšení deformované plochy vhodné pro hodnocení mikrostruktury zkušebního vzorku vytlačováním nebo vtlačováním zkoumaného povrchu. Následuje hodnocení velikosti zrna ve vytlačené oblasti pomocí mikroskopu. Kontaktní plocha vtisku je také zdrojem informace o velikosti zrna a subzma, stejně jako zkoumaný povrch zkušebního materiálu v okolí tohoto vtisku.

Je známé, že mechanické chování zrna v materiálu závisí na jeho prostorové orientaci vůči ose zatížení. Důležitým faktorem je úhel mezi hlavním směrem zatížení, tj. osou indentoru a atomovými rovinami zrna, který se pohybuje v rozmezí 0 a 90°, na základě čehož vzniká i gradient měřených hodnot mechanických vlastností jednotlivých zrn. Tento poznatek přispívá k pochopení základního principu vytváření indentografického obrazu, vzniklého na základě rozdílného chování jednotlivých zrn a hranic zrn. Je také známé, že narušení vazeb v materiálu je nejsnazší po hranicích zrn, protože tyto lokality jsou nejhustěji obsažené poruchami krystalové mřížky, jako jsou dislokace, bodové poruchy, inkluze, atd. Zrno se tím pádem během zatížení, v závislosti na svém rozměru a orientaci v prostoru, pootáčí vůči ose zatížení i ostatním zrnům. Touto změnou orientace zrn, doprovázenou narušením vazeb v materiálu, se při daném zatížení dosahuje energeticky nejvýhodnějšího stavu, který se projevuje vyvoláním strukturálního reliéfu. Dostatečně velká plocha a hloubka vtisku spolu s optimální tloušťkou vzorku, zabezpečují vznik výrazného reliéfu na hranicích mezi zrny nebo subzmy, tvořený rozdílnou výškou zrn nebo subzm vůči kontaktní ploše vtisku, anebo odtržením zrn od sebe. Vznik trhlin po hranicích zrn je typickým projevem u křehčích materiálů, což je porovnatelné s interkrystalickým lomem. V případě houževnatějších materiálů se realizuje natáčení zrn a prokluzy po hranicích zrn. Pro následující stanovení velikosti zrna se dále sleduje kontaktní plocha prvního vtisku. Indentografická metoda přípravy vzorku k hodnocení velikosti zrna umožňuje spolehlivě odlišit zrno od subzma, protože tanskrystalický lom se při této metodě nevyskytuje, jelikož se deformace realizuje pokluzy po hranicích zrn a subzm. Zkušební plocha houževnatých materiálů po vyvolání mikrostruktury disponuje doplňující informací o charakteru skluzových systémů zkoušeného materiálu, což umožňuje detailnější pochopení vývoje mikrostruktury a jeho mechanického chování.

Podstatou vytvoření indentografického obrazu je pohyb dislokací. Zakladatel kontaktní mechaniky Heirich Rudolf Hertz, v roce 1882 přišel na to, že tlak při pružném kontaktu, který je přenášen indentorem kulového tvaru do plochého povrchu skla při vtlačování, má eliptickou distribuci a závisí na modelu pružnosti zkoumaných materiálů. Fenomén vzniku střídajících se tmavých a světlých koncentrických prstenců eliptického tvaru ještě v roce 1717 pozorovatel Issac Newton jako důsledek odrazu světla mezi sférickým a plochým povrchem skleněných těl. Později Taylor Geoffrey Ingram, Michale Polanyi a Egon Orowan v roce 1934 objasnili deformační chování houževnatých materiálů pomocí dislokační teorie, kterou vyvinul pan Vito Volterra v roce 1905. Dislokace reprezentuje hranicí vzájemného posunu mikroobjemů materiálu a zároveň ohraničuje strukturální útvary na různých úrovních, např. zrno, subzmo, krystal. Šíření dislokací probíhá skokem na určitou diskrétní vzdálenost, kde konečná délka skoku a jeho rychlost závisí na velikosti strukturálního útvaru kterým se šíří a jeho mechanických vlastnostech, hnací síle. Z výše uvedeného plyne, že geometrie koncentricky uspořádaných eliptických prstenců kolem vtisku, který je zanechán indentorem kulového tvaru, je závislá na mechanických vlastnostech zkoušeného materiálu. Šířka těchto prstenců odpovídá rozměrům strukturálních útvarů, ze kterých se skládá zkoumaný materiál a reprezentuje vzdálenosti mezi oblastmi, které jsou nejhustěji obsaze-3CZ 305016 B6 né dislokacemi. Maximální vzdálenost od vtisku, na kterou se šíří tyto dislokační eliptické útvary, závisí na tlaku v kontaktní ploše mezi indentorem a povrchem zkušebního vzorku a také na hloubce vtisku. Intenzita zvýraznění morfologie mikrostruktury kolem vtisku klesá se vzdáleností od vtisku. Největší plastickou deformaci po indentaci má oblast zvlnění u okraje vtisku. Ale i přes to, vzdálenost mezi eliptickými útvary ve směru od osy zatížení je prakticky konstantní. Deformační eliptické útvary mají dosah na větší vzdálenost od osy zatížení v případě tvrdších materiálů, čímž také přispívají k přesnějšímu měření velikosti zrna. U měkčích materiálů vznikají eliptické útvary pouze v kratší vzdálenosti, čímž se omezují možnosti měření velikosti zrna v okolí vtisku.

Objasnění obrázků na výkresech

Vynález bude podrobněji popsán na konkrétním příkladu provedení s pomocí přiložených výkresů.

Obr. l(a) indentografická soustava, která obsahuje indentační zařízení, indentor kulového tvaru, vzorek a podložku s kruhovým otvorem. Obr. 1 (b) indentografická soustava, která obsahuje indentační zařízení, indentor toroidního tvaru, vzorek a podložku s prstencovým otvorem. Obr. 2(a) výchozí poloha indentoru kulového tvaru na zkoumaném povrchu zkušebního vzorku. Obr. 2(b) vniknutí indentoru kulového tvaru do zkoumaného povrchu zkušebního vzorku a vytváření prvního vtisku. Obr. 2(c) výchozí poloha indentoru kulového tvaru na opačné straně zkušebního vzorku nad prvním vtiskem ve zkoumaném povrchu, který je zanechán indentorem kulového tvaru, osa indentoru je totožná s osou prvního vtisku. Obr. 2(d) vniknutí indentoru kulového tvaru do povrchu opačné strany zkušebního vzorku a vytváření druhého vtisku. Obr. 3(a) výchozí poloha indentoru kulového tvaru na opačném povrchu zkušebního vzorku, zkoumaný povrch zkušebního vzorku leží na podložce s kruhovým tvorem, osa otvoru je totožná s osou indentoru. Obr. 3(b) vniknutí indentoru kulového tvaru do povrchu opačné strany zkušebního vzorku a vytváření vtisku, zkoumaný povrch zkušebního vzorku se vytlačuje do kruhového otvoru v podložce s kruhovým otvorem. Obr. 4(a) výchozí poloha indentoru toroidního tvaru na opačné straně zkušebního vzorku. Obr. 4(b) vniknutí indentoru kulového tvaru do opačné strany zkušebního vzorku a vytváření vtisku, zkoumaný povrch zkušebního vzorku se vytlačuje do prstencového otvoru v podložce s prstencovým otvorem, osa podložky je totožná s osou indentoru. Obr. 5(a) výchozí poloha indentoru toroidního tvaru na zkoumaném povrchu zkušebního vzorku. Obr. 5(b) vniknutí indentoru toroidního tvaru do zkoumaného povrchu zkušebního vzorku a vytváření vtisku.

Příklady uskutečnění vynálezu

Cíle a výhody předkládaného vynálezu jsou detailně popsány v následujícím textu a doplněny o obrazovou dokumentaci. Navrhovaná metodika hodnocení velikosti zrna je založená na přímém pozorování zrn, využívá metalografické i fraktografické postupy a správně by se měla nazývat indentografie. Indentografická soustava na Obr. la obsahuje indentační zařízení I, indentor 2 kulového tvaru, vzorek 6 a podložku 4 s kruhovým otvorem. Druhá varianta indentografické soustavy je na Obr. lb, která obsahuje indentační zařízení i, indentor 2 toroidního tvaru, vzorek 6 a podložku 5 s prstencovým otvorem.

Základní princip vyvolání mikrostruktury indentografickou metodou je popsán na Obr. 2, kde je znázorněna oboustranná indentace zkušebního vzorku 6. Pro optimalizaci procesu vyvolání mikrostruktury by tloušťka vzorku měla odpovídat hloubce plastické oblasti pod indentorem 2, což zhruba odpovídá desetinásobné hloubce vtisku po indentaci. Například, pokud se hloubka vtisku indentoru 2 kulového tvaru podle Brinella rovná 0,3 mm, optimální tloušťka vzorku 6 je 3 mm. Vzorek 6 se připravuje standardním metalografickým postupem, tj. řezáním, broušením, leštěním. Pro optimalizaci následného procesu hodnocení velikosti zrna by měla být plocha vtisku co největší. Toho se dociluje zvětšením kontaktní plochy mezi indentorem 2 a zkušebním vzorkem 6

-4CZ 305016 B6 a zatěžující síly, například použitím indentoru 2 kulového tvaru podle Brinella o průměru 10 mm a zatížení sílou 30 kN.

Vyvolání mikrostruktury oboustrannou indentací - Obr. 2 zkušebního vzorku 6 probíhá tak, že leštěná plocha vzorku 6, která se nachází v kontaktu s indentorem 2 kulového tvaru - Obr. 2a, je indentována jako první - Obr. 2b a následná druhá indentace probíhá z protější strany zkušebního vzorku 6 v ose prvního vtisku - Obr. 2c. První vtisk na leštěné ploše se potom vytlačuje zpět vlivem plastické deformace celého objemu vzorku 6 mezi prvním a druhým vtiskem - Obr. 2d. Vtlaěování indentoru 2 probíhá s použitím stejných parametrů jako při odhadu optimální tloušťky zkušebního vzorku 6. Toto reverzní neboli zpětné vtlaěování způsobuje plastickou deformaci a do určité míry vytlačuje zpět kontaktní plochu prvního vtisku. Vyleštěná plocha vtisku potom obsahuje stopy po plastické deformaci, kde vzniklé pokluzy anebo trhliny po hranicích zrn, snadno identifikovatelné pomocí mikroskopických metod, indikují rozměr zrn ve zkoušeném materiálu. V závislosti na rozměru zrna se pro následné hodnocení velikosti zrna dále používá stereomikroskop nebo elektronový mikroskop, čímž se identifikace rozměru zrn rozšiřuje a spolehlivě se pohybuje v rozsahu jednotek mikrometrů až jednotek milimetrů.

Pro vyvolání mikrostruktuiy během jednoho indentačního cyklu - Obr. 3, Obr. 4, Obr. 5, je potřeba použít podložku 4 s kruhovým otvorem nebo podložku 5 s prstencovým otvorem. Při použití podložky 4 s kruhovým otvorem se sledovaná plocha vytlačuje do kruhového otvoru - Obr. 3a pomocí indentoru 2 kulového tvaru, přičemž napětí působí převážně v jednom směru, který je totožný s osou zatížení - Obr. 3b. Při použití podložky 5 s prstencovým otvorem se sledovaná plocha vytlačuje do prstencového otvoru - Obr. 4a pomocí indentoru 3 toroidního tvaru - Obr. 4b. Potom následuje pozorování pomocí mikroskopu. Odezva jednotlivých zrn na velikost tohoto napětí závisí na jejich orientaci a následně se projevuje různým posuvem vůči rovině sledovaného povrchu. Pro vyvolání mikrostruktury během jednoho indentačního cyklu bez nutnosti vytvoření speciálního zkušebního vzorku 6 s optimální tloušťkou, se použije indentor 3 toroidního tvaru - Obr. 5a. Pro stanovení velikosti zrna se pomocí mikroskopu sleduje plasticky deformovaná oblast povrchu zkušebního vzorku 6, která je uzavřená toroidním indentorem 3 - Obr. 5b. Použití tohoto indentoru 3 vyvolává složitější napěťový stav ve sledované oblasti zkušebního materiálu. Zde je důležité chápat tento napěťový stav jako důsledek integrování deformačního působení od kulového indentoru 2 podél obvodu společné kontaktní plochy toroidního indentoru 3 se zkušebním vzorkem 6. Tím pádem, výsledné deformační působení, které je soustředěno směrem k ose zatížení, aktivuje více skluzových systémů v povrchových vrstvách zkušební plochy uzavřené toroidním indentorem 3 a projevuje se v podobě skluzových čar. Vzniklé skluzové čáry ohraničují zrna a subzma, vytvářejí pozadí indentografického obrazu, čímž zvýrazňují hranice zrn a subzm ve zkušební ploše.

Na Obr. 6 je znázorněna mikrostruktura zkušebního materiálu vyvolaná pomocí principu, který je popsán na Obr. 2. Z Obr. 6 jsou jasně vidět zrna - uzavřené polygonální útvary, a hranice zrn zkušebního materiálu - světlé uzavřené smyčky kolem zrn v kontaktní ploše prvního vtisku. Na Obr. 7 je znázorněna mikrostruktura zkušebního materiálu vyvolaná pomocí principu, který je popsán na Obr. 3. Na Obr. 7 jsou jasně vidět zrna a jejich hranice s doplňující informací o skluzových rovinách.

Průmyslová využitelnost

Zařízení pro vyvolání mikrostruktury materiálu vtlačováním indentoru podle tohoto vynálezu nalezne uplatnění především v oboru materiálového inženýrství, při modernizaci stávajících zastaralých tvrdoměrů a rozšíření jejich využitelnost na vědecko-výzkumných pracovištích. V průmyslové sféře najde uplatnění při kontrole kvality výrobků a ve vývoji. Využití zařízení je v závislosti na výbavě možné jak v kombinaci s dalšími dostupnými metodami zatěžování, tak i jako autonomní jednotka.

Claims (3)

1. Způsob vyvolání mikrostruktury materiálu pro hodnocení velikosti zrna, vyznačující se tím, že vyvolání mikrostruktury probíhá stlačováním nebo vytlačováním zkoumaného povrchu indentorem, pro zvýraznění hranic zrn a subzm ve zkoumaném povrchu a následně se hodnotí velikost zrna ve zkoumaném povrchu v kontaktní ploše vtisku nebo v okolí vtisku pomocí mikroskopu, přičemž vtlačování indentoru je dvojité a/nebo zpětné.

2. Zařízení pro provádění způsobu podle nároku 1, vyznačující se tím, že obsahuje indentační zařízení (1) s indentorem (2) kulového tvaru pro vytváření oboustranného vtisku nebo k vytlačování zkoumaného povrchu do kruhového otvoru v podložce (4) s kruhovým otvorem pomocí indentoru (2) kulového tvaru.

3. Zařízení pro provádění způsobu podle nároku 2, vyznačující se tím, že obsahuje indentační zařízení (1) s indentorem (3) toroidního tvaru, pro vytváření oboustranného vtisku nebo k vytlačování zkoumaného povrchu do drážky prstencového tvaru v podložce (5) s drážkou prstencového tvaru pomocí indentoru (3) toroidního tvaru.

2 výkresy