Гирдравлика2. Научиться измерять твёрдость металлических образцов различными методами
 Скачать 493.33 Kb.
|
|
Цель работы: Научиться измерять твёрдость металлических образцов различными методами. Ознакомиться с условиями применения того или иногда метода определение твёрдости; подготовкой образцов для измерения твёрдости; устройством приборов для измерения твёрдости. Проследить зависимость твёрдости металлов от состава сплавов. Твёрдость по методу Бринелля. (По Бринеллю определяют твёрдость относительно мягких материалов: цветных металлов и их сплавов, стали, чугунов (кроме белого). Определение твёрдости по Бринеллю основано на вдавливание в испытуемый материал стального шарика и последующего измерения диаметра отпечатка. Твёрдость по Бринеллю (НВ) выражается отношением взятой нагрузки P к площади поверхности отпечатка F:  . Если вычислить поверхность имеющего форму шарового сегмента, то HB определятся формулой:  .Где P-приложенная нагрузка, кгс; D- диаметр шарика, мм; d-диаметр отпечатка, мм.   К роме того, нагрузка считается выбранной правильно, если выдерживается соотношение: 0,2D  Схема твердомера Бринелля:          При определении твёрдости по Бринеллю используют шарики одного из трёх диаметров (D=10; 5 и 2,5). Диаметр шарика выбирают в зависимости от толщины испытуемого образца. Нагрузку P выбирают в зависимости твёрдости испытуемого материала по формуле: P=KD2. В первом приближении можно принять: для стали и чугуна k=30; для меди и медных сплавов K=10; мягких металлов K=2,5. Твёрдость по методу Роквелла. По Роквеллу чаще всего определяют твердость очень твердых материалов: закаленных сталей, твердых сплавов, керамики, твердых покрытий, в том числе наплавленных слоев достаточной глубины на сталях и чугунах. Но на приборе Роквелла можно определять твердость и сравнительно мягких материалов. Определение твердости по Роквеллу основано на вдавливании в испытуемый материал алмазного конуса с углом при вершине 120° или стального шарика диаметром 1,588 мм. Шарик или алмаз вдавливаются в образец под действием двух последовательно прилагаемых нагрузок: предварительной Р 0 = 100 Н и общей Р, равной сумме предварительной и основной: Р = Р 0 + Р 1 (основная нагрузка Р 1 составляет 0,6; 1 или 1,5 кН).    Метод Роквелла имеет широкое применение, так как дает возможность испытывать мягкие, твердые, а также тонкие материалы. Отпечатки от конуса или шарика очень малы, что позволяет испытывать готовые детали без их порчи; испытание легко выполнимо и занимает мало времени; число твердости читается прямо по шкале. Прибор имеет станину 1, в нижней части которой помещен винт 3 со сменными столиками 4 для испытуемых образцов 5. Перемещения винта осуществляются вручную маховиком 2. В верхней части станины находится шпиндель 6 со сменными наконечниками, в которые вставляются шарики 10. Основная нагрузка прикладывается к образцу посредством рычажной системы. На длинном плече основного рычага имеется подвеска 7 с грузами 8. Подготовка образца к исследованию. Испытуемая поверхность образца не должна иметь таких дефектов, как окалина, забоины, грязь, различные покрытия. Все дефекты должны быть удалены наждачным кругом, напильником или наждачной бумагой. При обработке поверхность образца не должна нагреваться выше 100–150 С. Результат испытаний по Бринеллю:
Вывод: по данным таблицы можно сделать вывод, что твёрдость цветных металлов меньше чёрных, при этом с увеличенным количеством углерода в сплаве, его твёрдость увеличивается.  |