 |
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция
Теоретична частина. Твердість — це опір матеріалу проникненню в нього іншого, твердішого тіла
|
Читайте также: |
Твердість — це опір матеріалу проникненню в нього іншого, твердішого тіла. З усіх видів механічного випробування визначення твердості є найпоширенішим.
Випробовування за Брінеллем (ГОСТ 9012—83) проводяться шляхом вдавлювання в метал сталевої кульки. У результаті на поверхні металу утворюється сферичний відбиток (рис. 1.1. а). Твердість за Брінеллем визначається за формулою
де P — навантаження на метал, Н; D — діаметр кульки, м; d — діаметр відбитка, м.
Чим твердіший метал, тим менша площа відбитка.
Діаметр кульки і навантаження встановлюють залежно від металу, який досліджують, його твердості та товщини. При випробуванні сталі та чавуну вибирають D = 10 мм і P = 30 кН (3000 кгс), при випробуванні міді та її сплавів D = 10 мм і P = 10 кН (1000 кгс), а при випробуванні дуже м'яких металів (Аl, бабітів та ін.) D =10 мм і P = 2,5 кН (250 кгс). При випробуванні зразків товщиною менше 6 мм вибирають кульки з меншим діаметром — 5 і 2,5 мм. На практиці користуються таблицею переведення площі відбитка у число твердості.
Метод Брінелля не рекомендовано застосовувати для металів твердістю понад Н 450 (4500 МПа), оскільки кулька може деформуватися, що спотворить результати випробувань.
Випробування за Роквеллом (ГОСТ 9013—83). Здійснюють шляхом вдавлювання в метал алмазного конуса (α = 120°) або сталевої кульки (D = 1,588 мм або 1/16") (рис. 1.1. б). Прилад Роквелла має три шкали — В, С і А. Алмазний конус застосовують для випробування твердих матеріалів (шкали С і А), а кульку — для випробування м'яких матеріалів (шкала В). Конус і кульку вдавлюють двома послідовними навантаженнями: попереднє Р 0 і загальне Р:
Р = Р 0+ Р 1,
де Р 1 — основне навантаження.
Попереднє навантаження Р 0 = 100 Н (10 кгс). Основне навантаження складає 900 Н (90 кгс) для шкали В; 1400 Н (140 кгс) для шкали С і 500 Н (50 кгс) для шкали А.
Рис. 1.1 Схема визначення твердості:
а — за Брінеллем; б — за Рoквеллом; в — за Віккерсом
Твердість за Роквеллом вимірюють в умовних одиницях. За одиницю твердості приймають величину, що відповідає осьовому переміщенню наконечника на відстань 0,002 мм. Твердість за Роквеллом обчислюють у такий спосіб:
НR = 100 – e (шкали А і С); НR = 130 – e (шкала В).
Величину e визначають за формулою:
,
де h — глибина проникнення в метал наконечника під дією загального навантаження Р (Р = Р 0+ Р 1); h 0 — глибина проникнення наконечника під дією попереднього навантаження Р 0.
Залежно від шкали твердість за Роквеллом позначають НRВ, НRС, НRА.
Випробування за Віккерсом (ГОСТ 2999—83). В основу методу покладено вдалювання в поверхню (шліфовану чи навіть поліровану), що підлягає випробуванню, чотиригранної алмазної піраміди (α = 136°) (рис. 1.1. в). Метод використовують для визначення твердості деталей малої товщини і тонких поверхневих шарів, які мають високу твердість.
Твердість за Віккерсом:
де Р — навантаження на піраміду, Н; d — середнє арифметичне двох діагоналей відбитка, виміряних після зняття навантаження, м.
Число твердості за Віккерсом визначають за спеціальними таблицями по діагоналі відбитка d. При вимірюванні твердості застосовують навантаження від 10 до 500 Н.
| Випробування на твердість | Метод Віккерса | Випробування виконують на стаціонарному пристрої ТВ. У зразок під навантаженням 1000 Н вдавлюється вершина алмазної чотиригранної піраміди з кутом між гранями 1360, далі за допомогою мікроскопа визначають розмір діагоналі відбитка квадратної форми. Цей метод застосовують для металів будь-якої твердості. Перевагою методу Віккерса є можливість випробування тонкого шару поверхні металлу після різних видів обробки. |
| Метод Роквелла | Відрізняється від методу Брінелля тим, що вимірюється не діаметром відбитка(лунки), а глибиною занурення алмазного конуса | Чим більше глибина вдавлювання, тим менше твердість випробовуваного зразка. Алмазний конус із кутом при вершині 1200 вдавлюється у випробовуваний зразок під дією двох послідовно застосованих навантажень: 100 Н, а далі 600 або 1500 Н. Твердість за Роквеллом позначається HRA, HRB, HRC в залежності від шкали випробування |
| Метод Брінелля | Випробування виконують шляхом вдавлювання у поверхню випробовуваного металу сталевої кульки | Про твердість роблять висновок за величиною відбитка на металі. Число твердості за Брінеллем позначають літерами НВ і визначають за формулою: НВ = P/F де Р – навантаження; F – площа сферичної поверхні відбитка. Вибір діаметра кульки, навантаження і часу витримки під навантаженням залежать від випробовуваного виробу |
Рис. 1.2. Випробовування на твердість
Хід роботи
- Опрацювати теоретичний матеріал.
- Виконати завдання.:
2.1. Вивчити методику випробування металів на твердість.
3. Оформити звіт, зробити висновки
4.. Відповісти на контрольні запитання.
Контрольні запитання
- Який порядок випробувань при визначенні твердості матеріалу методом Брінелля?
- Який порядок випробувань при визначенні твердості матеріалу методом Роквелла?
- Якими методами вимірюють діаметр відбитка, що залишається на зразку, після вдавлення в нього кульки при вимірюванні методом Брінелля?
4. Укажіть сферу застосування методів вимірювання твердості за Брінеллем, Роквеллом, Віккерсом.
Поиск по сайту: