Методы определения твердости металлов?

БИЛЕТЫ ПО МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЮ

Основные свойства металлов?

Металл - это хим-ий элемент или тв. поликристаллическое тело, которое состоит из кристаллов раз­личной формы и величины, поэтому у металлов есть особенность перехода из жидкого состояния в твердое и наоборот. Процесс кристаллизации металлов хар-ся двумя факторами: образование центров кристаллизации и скорость роста кристалла.

Все свойства металлов делятся на четыре группы: физические, химические, технологические и меха­нические. Физические свойства - цвет, плотность, температура плавления, тип кристаллической решетки, полиморфизм (аллотропия) - (переход металла из од ного кристаллического состояния в другое под влияни­ем температуры), электропроводность, теплопроводность, магнетизм. Химические свойства - окисляемость, растворимость, коррозионная стойкость и др. Технологические свойства характеризуют обрабатываемость металла: свариваемость, штампуемость, жидкотекучесть, усадку, ковкость, обрабатываемость резанием и т. п. Механическими свойствами определяются: прочностью, пластичностью, твердостью, упругостью, жесткостью и вязкостью. Прочность - способность металла сопротивляться нагрузкам и не разрушаться. Статическая прочность определяется на разрывных машинах (образец длинной L=200 мм.; d=20 мм.) δ _b = Р_макс/Р. Динамическая прочность определяется на маятниковом копре (а_н = А _Н/Р - ударная вяз­кость. Усталостная прочность δ_у = 0,35δ_в (для среднеуглеродистых сталей) Усталость - процесс обра­зования и развития трещин под действием знакопеременной нагрузке. Пластичность - свойство металла пластически деформироваться, не разрушаясь под действием внешних сил. Твердость - свойство ме­талла сопротивляться внедрению в него другого более твердого тела. Для определения твердости часто не требуется изготовления специальных образцов, испытания проводятся без разрушения металла. Упругость - способность восстанавливать первоначальную форму и размеры после нагрузки.

Методы определения твердости металлов?

Твердость - свойство металла сопротивляться внедрению в него другого более твердого тела. Для определе­ния твердости часто не требуется изготовления специальных образцов, испытания проводятся без разрушения металла

Твердость металла можно определял» прямыми и косвенными методами: вдавливанием, царапаньем, упругой отдачей, магнитным методом. Прямые методы состоят в том, что в металл вдавливают твердый наконечник (индентор) различной формы из закаленной стали, алмаза или твердого сплава (шарик, конус, пирамида). После снятия нагрузки на индентор в металле остается отпечаток, размер которого харак­теризует твердость.

Бринелля. В плоскую поверхность металла вдавливается стальной закаленный шарик диаметром 10; 5 или 2,5 мм. После снятия нагрузки в металле остается отпечаток (лунка). Диаметр отпечатка d измеряют специальным микроскопом с Точностью 0,05 мм. На практике пользуются специальной таблицей, в которой каждому диаметру отпечатка соответствует определенное число твердости НВ. Диаметр шарика и нагрузку устанавливают в зависимости от испытуемого металла, его твердости и толщины. Для стали и чугуна нагрузка Р = 3000 кг, диаметр ша­рика d = 10 мм. Например, твердость технически чистого железа, по Бринеллю, равна 80 - 90 единицам НВ. Метод Бринелля не рекомендуется применять для металлов с твердостью более НВ450, так как шарик может деформироваться и получится искаженный результат. Этот метод в основном ис­пользуется для измерения твердости не упрочненного металла заготовок и полуфабрикатов.

Метод Роквелла. Твердость определяют по глубине отпечатка. Наконечником служит стальной за­каленный шарик диаметром 1,58 мм для мягких металлов или алмазный конус с углом при вершине 120° - для твердых и сверхтвердых (более НКС70) металлов. Шарик и конус вдавливаются в металл нагрузкой 60, 100 или 150 кг. Отсчет результатов измерений определяется по показанию стрелки на шкале ин­дикатора твердомера. После включения нагрузки стрелка перемещается по шкале индикатора твердомера и указывает значение твердости. Определение твердости по Роквеллу дает возможность испытывать мягкие и твердые металлы, а отпечатки от шарика или конуса очень малы, поэтому можно измерять твердость готовых деталей. Измерения не требуют никаких вычислений - число твердости читается на шкале инди­катора твердомера. Поверхность для испытания должна быть шлифованной.

Метод Виккерса В испытуемую поверхность (шлифованную или полированную) вдавливается четы­рехгранная алмазная пирамида под нагрузкой 5, 10,20, 30,50,100 кг. В металле остается квадратный от­печаток. Специальным микроскопом твердомера измеряют величину диагонали отпечатка. Зная нагрузку на пирамиду и величину диагонали отпечатка, по таблицам определяют твердость металла, обозначаемую

как НУ.Этот метод универсальный. Его можно использовать для определения твердости деталей малой толщины и тонких поверхностных слоев большой твердости

Поиск по сайту: