Dynamic hardness testing using a Split Hopkinson Pressure Bar apparatus

För att erhålla materialdata vid höga töjningar och töjningshastigheter för nya material är det nödvändigt att utveckla nya och bättre provningsmetoder. Indentering är ett lämplig metod på grund av enkel metodik, låga kostnader, liten materialförbrukning och enkel provkroppstillverkning. Målet med detta arbete är att utveckla en dynamisk instrumenterad hårdhetsprovningsutrustning där elastiska vågor används för att belasta proven och mäta inträngningsdjupet. De material som provades var 7075-T6-aluminium, SIS 2541-03-stål och SiAION. Provuppställningen liknar en traditionell tryckhopkinson. En projektil skjuts mot sändarstången med tryckluft. Kraften och förskjutningen hos indentorn beräknas med hjälp av tvåpunktsmetoden för icke-likformiga stänger. Försöken visar att det är möjligt att mäta hårdhet hos metaller och keramer och brottseghet hos keramer vid högre töjningshastigheter med uppställningen. Dock går det inte att dra några definitiva slutsatser om hårdheten hos de provade materialen. Antalet prov är litet och metoden måste utvecklas ytterligare. Det beräknade permanenta intrycksdjupet är, i de flesta fall, lägre än det uppmätta. Kurvorna är korrekta i så måtto att pålastningsfasen för olika laster är densamma och att intrycket alltid återhämtar sig elastiskt på likartat sätt när den pålagda lasten sjunker.