Главная страница
Навигация по странице:

  • Содержание

  • 2.Прибор для измерения твердости по методу Роквелла «ТР5014» 10

  • Заключение 19 Список использованных источников 20 1 Спектрометр эмиссионный «Искролайн» Назначение

  • Устройство и принцип работы

  • Порядок работы со спектрометром.

  • Прибор для измерения твердости по методу Роквелла «ТР5014» Происхождение метода измерения твердости по Бринеллю

  • Порядок работы на приборе

  • Список использованных источников

  • отчет по практике. Пояснительная записка содержит 22 листа, в том числе 4 рисунка, 2 таблицы, 2 литературных источника Пояснительная записка состоит из 2 разделов


    Скачать 1.6 Mb.
    НазваниеПояснительная записка содержит 22 листа, в том числе 4 рисунка, 2 таблицы, 2 литературных источника Пояснительная записка состоит из 2 разделов
    Анкоротчет по практике
    Дата27.12.2020
    Размер1.6 Mb.
    Формат файлаdocx
    Имя файлаOtchet.docx
    ТипПояснительная записка
    #164749

    Аннотация

    Пояснительная записка содержит 22 листа, в том числе 4 рисунка, 2 таблицы, 2 литературных источника

    Пояснительная записка состоит из 2 разделов:

    1. Спектрометр эмиссионный «Искролайн»;

    2. Прибор для измерения твердости по методу Роквелла.

    На основе приведенного аналитического обзора в процессе учебной практики будут рассмотрены условия работы, способы определения механических характеристик материалов, а так же способ определения химического состава.

    Содержание




    1 Спектрометр эмиссионный «Искролайн» 3

    1.1Назначение 3

    1.2Устройство и принцип работы 3

    1.3Порядок эксплуатации и подготовка оборудования 5

    1.4Порядок работы со спектрометром. 7

    2.Прибор для измерения твердости по методу Роквелла «ТР5014» 10

    2.1Происхождение метода измерения твердости по Бринеллю 10

    2.2Назначение 11

    2.3Устройство и принцип работы 13

    2.4Порядок работы на приборе 17

    Заключение 19

    Список использованных источников 20


    1 Спектрометр эмиссионный «Искролайн»





      1. Назначение


    Предком спектрометра является спектроскоп. Спектроскоп был изобретён Йозефом Фраунгофером в начале XIX века. В нём свет прошедший через щели и коллимирующие линзы превращался в тонкий пучок параллельных лучей. Затем свет проходил через призму, которая за счёт дисперсии расщепляла пучок на спектр (разные длины волн отклоняются на разные углы). Изображение наблюдалось через трубку со шкалой, накладываемой на спектральное изображение, позволяя таким образом проводить измерения.

    С изобретением фотографической плёнки был создан более точный прибор: спектрограф. Работая по такому же принципу, он имел фотокамеру вместо наблюдательной трубки. В середине двадцатого века камера сменилась трубкой электронного фотоумножителя, что позволило значительно увеличить точность и проводить анализ в реальном времени.

    Современные спектрометры оснащены цифровыми камерами для просмотра в реальном времени, работают с компьютерами и коммутаторами, обладают встроенными охладителями и контрольными системами.

    Спектрометр «Искролайн» предназначен для измерения аналитического сигнала, пропорционального интенсивности спектральных линий различных элементов. Спектрометр может быть использован для количественного эмиссионного спектрального анализа металлов и сплавов на машиностроительных и металлургических предприятиях и в научно-исследовательских институтах, при наличии методик выполнения измерений, аттестованных в установленном порядке, либо при использовании ГОСТов на методы фотоэлектрического спектрального анализа, соответствующих решаемой задаче. [3]



      1. Устройство и принцип работы



    Прибор конструктивно состоит из следующих частей:

    1. Спектрометр, включающий в себя систему возбуждения спектра, вакуумный спектрограф, систему регистрации спектра, контроллер, систему подачи аргона, систему вакуумирования кожуха спектрографа, а так же встроенный компьютер.



    Рисунок 1 – схема спектрометра с индуктивно связанной плазмой и квадрупольным масс-анализатором.


    1. Монитор, клавиатура и мышь, подключенные к спектрометру.

    2. Баллон аргона спектральной чистоты (ТУ6-21-12-94 с изм. 1), соединенный со спектрометром трубкой и меди (нержавеющей стали) через фильтр.

    В основу работы спектрометра положен метод эмиссионного спектрального анализа, использующий зависимость интенсивности спектральных линий от массовой доли элемента в пробе.

    Проба, химический состав которой надо определить, устанавливается на столик и выполняет функцию одного из электродов. Между пробой и подставным электродом при помощи источника возбуждения спектров (униполярная низковольтная искра в атмосфере аргона) возбуждается электрический разряд. В разряде происходит возбуждение свечения атомов и ионов пробы.

    Для количественного определения химического состава проб прибор должен быть предварительно проградуирован по стандартным образцам (СО) с известным химическим составом. Для каждого элемента в конкретных условиях должна быть экспериментально определена градуировочная характеристика, отражающая зависимость аналитического сигнала соответствующей спектральной линии от содержания элемента в пробе. Количественное определение элементов основывается на зависимости интенсивности аналитических линий элемента от его абсолютного содержания или концентрации в анализируемой пробе. Обычно эта зависимость в общем виде описывается эмпирической формулой Ломакина – Шайбе:
    (1)

    где I – интенсивность (аналитический сигнал) спектральной линии;

    С – массовая доля (или абсолютное содержание) элемента в пробе;

    а, b – некоторые постоянные, зависящие от свойств спектральной линии и условий ее возбуждения и регистрации.

    Интенсивность спектральной линии является более сложной функцией не только содержания анализируемого элемента, но так же и содержания других элементов в пробе:
    (2)
    Практически конкретный вид зависимости и соответствующих градуировочных характеристик устанавливают с помощью стандартных образцов (СО) или образцов сравнения (ОС), матричный состав которых идентичен или близок к таковому в анализируемых пробах, а измеряемые элементы введены в ОС или СО в известных количествах, перекрывающих весь подлежащий определению интервалы их содержания в анализируемых пробах. [3]



      1. Порядок эксплуатации и подготовка оборудования



    Спектрометр должен эксплуатироваться в помещении, удовлетворяющем требованиям, предъявляемым к лабораторным помещениям указанным в таблице 1.
    Таблица 1 – характеристики окружающей среды, позволяющей спектрометру обеспечивать правильную работу.

    1 Температура окружающей среды

    15÷35 ⁰С;

    2 Атмосферное давление

    84÷106,7 кПа (630÷800 мм рт.ст.);

    3 Относительная влажность (при Т=25⁰С)

    Не более 80%;

    4 Электрическое питание

    (220+22-33)В, 50(±2)Гц.


    Для обеспечения нормальной работы прибора стол со спектрометром должен устанавливаться на жестком полу в помещении с низком уровнем вибраций.

    Спектрометр должен быть заземлен через третий (заземляющий) контакт сетевого кабеля питания 220В.

    Не допускать попадание прямого солнечного света на спектрометр.

    Не размещать рядом электронагреватели и не допускать сквозняка.

    При временном перерыве (более 20 минут) в проведении анализов рекомендуется закрыть вентиль аргонового баллона, но не рекомендуется выключать спектрометр.
    Включить тумблер спектрометра «Сеть». При наличии электрического питания загорается индикаторная лампа тумблера.

    Нажать кнопку «Сеть» на встроенном в спектрометр источнике бесперебойного питания, а затем нажать кнопку «Пуск» для включения встроенного компьютера.

    Открыть вентиль баллона с аргоном ВЧ, вращая ручку редуктора давления на баллоне с аргоном установить давление около 4 атм., но не более 4.5 атм.

    Дождаться загрузки операционной системы. Запустить специализированное программное обеспечение спектрометра.

    Нажать кнопку «Газ» на панели программного обеспечения спектрометра.

    Нажать кнопку «Откачка» на панели программного обеспечения спектрометра.

    Подготовить для съемки любой образец того типа сплава, с каким предполагается работать. Переключить программу на аналитическую методику, соответствующую этому типу сплава. Несколько раз провести измерение этого образца, контролируя качество пятна обжига.

    Рисунок 2 – Характерный вид пятен обжига на образцах разных типов сплавов.
    Для проверки правильности показаний сделать серию измерений контрольного образца для установленной аналитической методики и сравнить результаты с таблицей, приведенной в описании к аналитической методики. При наличии существенных систематических отклонений контрольных значений концентраций для элементов, указанных в описании аналитической методики, провести корректировку методики.

    Спектрометр готов к съемке рабочих образцов по заданной методике.

    При работе не приборе оператор обязан проводить регулярную проверку правильности показаний прибора по одному или нескольким контрольным образцам, указанным в описании аналитической методики.

    Для уменьшения систематических ошибок анализа необходимо проводить проверку показаний прибора каждые 4 часа, а так же при значительном изменении температуры (более чем на 5 градусов).

    Проверка показаний прибора основана на сравнении значений массовых долей, полученных при измерении контрольного образца со значениями, указанными в описании аналитической методики.

    В качестве контрольных образцов выбираются один или несколько образцов из комплекта СО, либо используется производственная проба. Все интересующие элементы в контрольных образцах должны быть представлены в значимых количествах массовых долей.

    При расхождении измеренных и контрольных средних значений массовых долей элементов, систематически превышающем величину случайного разброса измерений, необходимо провести корректировку АМ. [1]

    Рисунок 3 – пример спектрального анализа стали 20, на котором образец прожжен, видно массовую долю каждого элемента, а так же марки сталей и нормативный документ, для определения марки стали.

      1. Порядок работы со спектрометром.



    В зазор между внешней и промежуточной (средней) трубками тангенциально вводят плазмообразующий поток аргона (10 ÷ 20 л/мин), который распространяется далее по спирали. В зазор между промежуточной и центральной трубками также тангенциально подают промежуточный поток аргона (0 ÷ 2 л/мин). По центральной трубке пропускают транспортирующий поток газа (0,4 ÷ 1,3 л/мин), переносящий аэрозоль анализируемых проб в плазму разряда.

    Открытый конец горелки, через который выходят газовые потоки, окружен индуктором (несколько витков медной трубки), охлаждаемым водой, либо рабочим газом). Индуктор электрически соединен с блоком питания – высокочастотным генератором (27.12 или 40.68 МГц – разрешенные для промышленного использования частоты).

    Когда высокочастотное напряжение (высокочастотная мощность) приложено к индуктору, в нем возникают переменные колебания электрического тока с частотой, соответствующей частоте питающего напряжения. Ток высокой частоты, протекающий через индуктор, создает интенсивное высокочастотное электромагнитное поле в области верхнего конца горелки. При этом напряженность электрического поля направлена вдоль витков индуктора, то есть концентрически относительно индуктора, а магнитного поля – вдоль оси индуктора. Газовые потоки, проходящие по горелке, в области индуктора попадают под действие высокочастотного электромагнитного поля. Но степень взаимодействия поля с разными потоками аргона различна.

    Для зажигания плазмы используют высоковольтный высокочастотный искровой разряд, создаваемый дополнительным специальным внешним источником питания. Этот разряд включают и на короткое время поддерживают внутри плазмообразующего потока рабочего газа (Ar). Прохождение искрового разряда через аргон приводит к получению некоторого количества первичных свободных электронов, оторванных от атомов аргона за счет их принудительной искровой ионизации. Высокочастотное электромагнитное поле индуктора подхватывает и ускоряет эти первичные электроны, заставляя их перемещаться (колебаться) по замкнутым круговым траекториям внутри кварцевой горелки. Таким образом, внутри горелки индуцируется вихревое электрическое поле. Силовые линии его представляют собой замкнутые окружности, концентрические с витками индуктора.

    Ускоренные высокоэнергетичные первичные электроны сталкиваются с атомами аргона и отрывают от них новые электроны, которые также ускоряются электрическим полем. Процесс ионизации атомов аргона, индуцированный столкновениями с электронами, продолжается в виде цепной реакции столкновений с образованием достаточно большого количества ионов аргона и электронов. Вихревой ток электронов ионизирует новые порции поступающего аргона и нагревает газ за счет джоулева тепла, что приводит к дополнительной ионизации газа. Таким образом, внутри кварцевой горелки и индуктора возникает самоподдерживающийся разряд индуктивно связанной плазмы в виде тора (полый плазмоид, тороидальный плазмоид), температура в котором достигает 8000-10000 К. Плазмоид потоками аргона частично выдувается из горелки в виде ярко светящегося факела.

    Поскольку передача энергии высокочастотного генератора плазме происходит посредством индуктора (т.е. с помощью индуктивной связи), получаемую плазму стали называть индуктивно связанной (или индукционной). При этом индуктор является первичной обмоткой трансформатора, а плазма – вторичной. Используемая высокочастотная мощность при различных режимах работы индуктивно связанной плазмы и разных типах проб составляет от 600 до 1500 Вт. Расположение факела индуктивно связанной плазмы и поддерживающей ее горелки в спектрометрах обычно является горизонтальным (рис. 1.2).

    Изучаемая проба чаще всего в форме раствора поступает в систему введения образца (генератор аэрозоля), состоящую из сборки распылителя с распылительной камерой. Распылитель генерирует аэрозоль, который, после отделения наиболее крупных частиц в распылительной камере, с помощью транспортирующего потока аргона поступает в основание факела плазмы через центральную трубку (инжектор) плазменной горелки. Транспортирующий поток аргона, переносящий аэрозоль пробы, пробивает осевую (наименее вязкую) часть плазмоида, создавая тем самым центральный канал плазменного факела. При прохождении влажного аэрозоля вдоль этого аксиального канала через высокотемпературные зоны разряда быстро происходит цепь последовательных превращений: высушивание капель аэрозоля, испарение и распад до молекул полученных сухих частиц, диссоциация большей части молекул до атомов, ионизация атомов и оставшихся молекул.

    Поступление образующихся ионов в масс-спектрометр осуществляется путем их вакуумной экстракции (засасывания внутрь прибора из плазмы) через специальный интерфейс – сборку двух, направленных остриями в сторону плазмы металлических конусов (сэмплер и скиммер), снабженных небольшими осевыми проходными отверстиями. Движущей силой экстракции является огромная разница давлений между плазмой (атмосферное давление) и полостью спектрометра (высокий вакуум). Пространство между конусами откачивают форвакуумным насосом (насос предварительного разрежения). Этим обеспечивают необходимое переходное согласование указанной разницы давлений.

    После интерфейса экстрагированная плазменная струя попадает во входную ионно-оптическую систему масс-спектрометра. Здесь происходит очистка ионов от ненужных и мешающих электронов, нейтральных частиц и фотонов, а также коррекция кинетической энергии ионов. Способ и величина коррекции зависит от конструкции входной ионной оптики и типа масс-анализатора. Завершающей функцией ионно-оптической системы является фокусирование экстрагированных ионов для введения в масс-анализатор.

    В зависимости от своего типа масс-анализатор обеспечивает дисперсию всех разновидностей ионов (магнитный сектор) или селекцию (выделение) только одного типа иона (квадруполь), руководствуясь произвольной или заданной величиной отношения массы ионов к их заряду m/z. Соответственно детектирование (регистрация) выходящих из масс-анализатора ионов может происходить многоколлекторным или одноколлекторным способом (использование нескольких или одного детекторов ионов). Чаще всего применяют одноколлекторное детектирование, осуществляемое вторично-электронным многодинодным умножителем, который может работать в счетном (счет количества отдельных ионов) или аналоговом (измерение ионного тока) режимах.

    Важным условием эффективного транспортирования ионов внутри спектрометра к детектору является отсутствие их столкновений с газообразными молекулами. Это условие обеспечивают созданием высокого вакуума на всем пути внутреннего движения ионов с помощью комбинации турбомолекулярных и механического ротационного (или мембранного) насосов.

    Обработку и вывод регистрируемых детектором сигналов выполняет компьютер с использованием различных программ, предназначенных для решения разных аналитических или исследовательских задач: количественный, полуколичественный и качественный анализ, измерение изотопных концентрационных отношений, кратковременных и изменяющихся сигналов и др.

    Широкое применение обсуждаемых масс-спектрометров в качестве инструмента для анализа различных объектов, веществ и материалов в сфере их производства и использования, а также для научных исследований в разных областях знания позволяет классифицировать масс-спектрометрию с индуктивно связанной плазмой как самостоятельный эффективный научный и прикладной метод аналитического контроля химического и изотопного состава веществ.



    1. Прибор для измерения твердости по методу Роквелла «ТР5014»




      1. Происхождение метода измерения твердости по Бринеллю



    Метод Бринелля - метод первопроходец. Звание заслуживает система определения твердости материалов, разработанная Августом Бринеллем. Это инженер из Швеции. Его метод стал первым стандартизированным и широко используемым. Шкалу Бринелля мир «взял на вооружение» в 1900-ом году.

    Данный метод используется для определения твёрдости мягких сплавов и цветных металлов, чугуна и незакалённых сталей в соответствии с ГОСТ 9012-59.

    Для определения твердости используют прибор, составленный из измерительного блока и пресса. Наконечник пресса (индентор)– стальной шарик, либо шарик из карбида вольфрама.Последний позволяет узнать твердость материалов, превышающих показатель обычной стали. Карбидный индентор, как правило, нужен для инструментальных сплавов. Шарик из обычной стали используют, измеряя твердость древесины, меди, алюминия, дюраля, нержавейки, стекла. То есть, твердомер применяют не только к металлам.

    В качестве инденторов используются шарики из твердого сплава диаметром 1, 2, 2,5, 5 и 10 мм. Величину нагрузки и диаметр шарика выбирают в зависимости от исследуемого материала, который разделен на 5 основных групп:

    1) сталь, никелевые и титановые сплавы;

    2) чугун;

    3) медь и сплавы меди;

    4) легкие металлы и их сплавы;

    5) свинец, олово.

    Метод Бринелля относится к методам вдавливания.



      1. Назначение



    Прибор ТР 5014 по ГОСТ 23677-79 (далее – прибор) предназначен для измерения твердости металлов и сплавов по методу Роквелла в соответствии с ГОСТ 9013-59, пластмасс по ГОСТ 24622-91, графитов и металлографитов, фанеры, прессованной древесины и других материалов, изготовляемых для нужд народного хозяйства.

    Прибор позволяет измерять твердость по методу Бринелля. Комплект принадлежностей для измерения по методу Бринелля Гб 4,072,003 поставляется по специальному заказу.

    Прибор предназначен для работы в цехах и лабораториях машиностроительных и металлургических предприятий, а так же в лабораториях научно-исследовательских институтов с температурой окружающего воздуха от +10 до +35 ⁰С, относительной влажностью от 50 до 80 %. [4]

    Диапазоны измерений твердости, величины испытательных нагрузок и виды иденторов по шкалам Роквелла соответствуют значениям, указанным в таблице 1.
    Таблица 2 – Диапазоны измерений твердости по разным шкалам


    Шкала твердости

    Нагрузка, Н

    Вид индикатора

    Диапазон измерения, HR

    A

    588,4

    Алмазный конус

    От 20 до 88

    B

    980,7

    Шарик Ø 1,588 мм

    От 20 до 100

    C

    1471

    Алмазный конус

    От 20 до 70

    E

    980,7

    Шарик Ø 3,175 мм

    От 70 до 100

    D

    980,7

    Алмазный конус

    От 40 до 77

    F

    588,4

    Шарик Ø 1,588 мм

    От 60 до 100

    G

    1471

    Шарик Ø 1,588 мм

    От 30 до 94

    H

    588,4

    Шарик Ø 3,175 мм

    От 30 до 100

    K

    1471

    Шарик Ø 3,175 мм

    От 40 до 100

    L

    588,4

    Шарик Ø 6,35 мм

    От 20 до 115


    Диапазон измерения по Бринеллю от 4 до 450 HB.
    Таблица 3 – Испытательные нагрузки


    предварительная




    98,07Н

    общая

    по Роквеллу

    588,4; 980,7; 1471 H




    по Бринеллю

    612,9; 980,7; 1226; 1839 H


    Пределы допускаемой погрешности прибора при поверке его эталонными мерами твердости МТР 2-го разряда по ГОСТ 9031-75 должны соответствовать значениям, указанным в таблице 3. [1]

    Таблица 3 – Пределы погрешности при измерениях


    Шкала твердости

    Нагрузка, Н

    Виды индентора, размеры, мм

    Значение твердости эталонной меры твердости 2-го разряда в ед. твердости

    Пределы допускаемой погрешности прибора в ед. твердости

    A

    588,4

    Алмазный конус с углом при вершине 120⁰

    83±3

    ±1,2

    B

    980,7

    Шарик Ø 1,588 мм

    90±10

    ±2

    C

    1471

    Алмазный конус с углом при вершине 120⁰

    25±5

    ±2

    45±5

    ±1,5

    46±5

    ±1



      1. Устройство и принцип работы



    Принцип работы прибора при измерении твердости по методу Роквелла заключается в следующем:

    Стандартный наконечник – алмазный конус или стальной шарик вдавливается в испытуемый образец или изделие по действием двух последовательно прилагаемых нагрузок – предварительной и общей, которая равна сумме предварительной и основной нагрузок и измерением остаточной глубины внедрения наконечника после снятия основной нагрузки.

    Принцип работы прибора при измерении твердости по методу Бринелля заключается в следующем:

    Стальной закаленный шарик стандартного диаметра вдавливается в испытуемый образец или изделие под нагрузкой в течении определенного времени с последующим измерением полученного диаметра отпечатка. [2]

    На рисунке 3 (стр. 14) представлен общий вид прибора ТР 5014.


    Рисунок 4 – общий вид прибора ТР 5014
    Устройство и принцип работы прибора.

    Все основные узлы прибора смонтированы в корпусе 3.

    Система нагружения предназначена для воспроизведения предварительной и общих нагрузок на испытательный наконечник.

    Система нагружения включает в себя шпиндельную группу, измерительную и рычажную системы. Шпиндельная группа состоит из наконечника 9, шпинделя 12, призмы 13 и втулок 15,16.

    В измерительную систему входят: ручка 51, индикатор 48, рычаг 19, винт 20 и планка 22.

    Рычажная система включает в себя: рычаг 3, призму 18, груз 28, болт 30, рычаг 26.

    Шпиндельная группа, измерительная и рычажная системы смонтированы в обойме 14 и представляют собой законченный блок-узел.

    Грузовая подвеска предназначена для создания основных нагрузок путем навешивания набора тарированных грузов на болт 30 рычага 23.

    Грузовая подвеска состоит из: серьги 33, обоймы 39, штока 34, грузов 40,41,43, втулки 36 и ручки 49. Нагрузку переключают вручную, изменяя положение ручки 49, жестко соединенной с обоймой 39.

    В зависимости от положения ручки при опускании штока 34 происходит снятие либо только одного груза 40 либо грузов 40 и 41. При этом грузы садятся на обойму 39. Нагрузку 1471 Н создают массой трех грузов 40,41 и 42. Переключают грузы согласно табличке, находящейся на боковой стороне прибора.

    Привод 35 служит для приложения и снятия основной нагрузки с заданной скоростью и состоит из двигателя, закрепленного на кронштейне, кулачка 29, микропереключателя 38.

    Подъемный винт служит для подвода испытуемой детали к наконечнику, отвода ее после окончания испытания и приложения предварительной нагрузки.

    Подъемный винт состоит из втулки 2, болтов 4, кольца 5, маховика 6, винта 7 и сменных столов 8. Стол поднимают вращая маховик 6, при этом винт 7 получает поступательное движение вверх или вниз в зависимости от направления вращения маховика.

    С помощью опор 1 прибор устанавливают по уровню, который помещают на столе 8. [4, 2]

    При измерении твердости по методу Бринелля необходимо выполнять следующие условия:

    образцы с твердостью выше HB 450/650 кгс/мм2 испытывать запрещается;

    поверхность образца должна быть плоской и очищенной от окалины и других посторонних веществ;

    диаметры отпечатков должны находиться в пределах 0,2D
    расстояние между центрами соседних отпечатков и между центром отпечатка и краем образца должны быть не менее 4d;

    продолжительность выдержки под нагрузкой должна быть от 10 до 15 для чёрных металлов, для цветных металлов и сплавов – от 10 до 180 с, в зависимости от материала и его твёрдости.

    Требования, предъявляемые к образцам для испытаний:

    1. Минимально допустимая толщина образца s (мм) для корректного измерения твердости НВ должна быть не менее десятикратной глубины отпечатка h (мм) и определяется по формулам:

    если нагрузка Р определяется в кгс
    s ≥ 10 х
    если нагрузка Р определяется в Н
    s ≥ 10 х
    2. Не допускается наличия следов деформации на противоположной стороне образцов.

    3. Поверхность образца должна быть ровной, свободной от оксидов и обработанной шлифовкой или мелким напильником, а для В = 1 мм - должна быть отполированной [6].
    Таблица 5 – Твердость металлов по Бринеллю

    Диаметр шарика D, мм

    Прикладываемое усилие F, H

    K=F/D2

    30

    10

    5

    2,5

    1

    10

    29420

    9807

    4903

    2452

    980,1

    5

    7355

    2452

    1226

    612,9

    245,2

    2,5

    1839

    612,9

    306

    153

    60,8

    1

    294,2

    98,1

    49,0

    24,5

    9,81

    Диапазон твердости HB

    140-650

    95-140

    < 35

    8-50

    < 20

    Измеряются

    Сталь, чугун, высокопрочные сплавы

    Чугун, сталь, сплавы меди, легкие сплавы

    Медь и ее сплавы, легкие сплавы

    Подшип-

    никовые сплавы

    Свинец, олово




      1. Порядок работы на приборе



    Установить на стол испытуемое изделие и с помощью маховика 6 поджимать его к наконечнику до тех пор, пока большая стрелка индикатора не встанет на нуль, а малая – на черную риску.

    Допускается смещение большой стрелки индикатора относительно нулевой отметки шкалы на ± 5 делений.

    Точную установку нуля производить вращением ручки 51.

    Нажать на кнопку «ПУСК» 50. При этом начинает работать привод 35 и прикладывается испытательная нагрузка.

    На окончание внедрения испытательного наконечника в изделие указывает резкое замедление или остановка движения большой стрелки индикатора.

    Через заданную выдержку времени, установленную на реле времени 52, двигатель привода нагружения начинает вращаться в обратную сторону, испытательная нагрузка снимается.

    Отсчитать твердость по шкале индикатора. При измерении по шкалам A, D, C твердость отсчитывать по черной шкале. При измерении по всем остальным шкалам твердость отсчитывать по красной шкале.

    Отвести испытуемое изделие от наконечника, вращая маховик против часовой стрелки.

    Измерение твердости пластмасс производить в соответствии с ГОСТ 24622-81.

    Выдержку времени под предварительной нагрузкой 10 с, выдержку времени 15 с после снятия основной нагрузки отсчитывать с помощью секундомера СОПпр-2б-3-000 ГОСТ 5072-79 или других приборов времени с пределом допускаемой погрешности ± 1 с.

    Измерение твердости металлов и сплавов по методу Бринелля производить следующим образом:

    Снять заднюю крышку 31;

    Установить испытательные нагрузки, для этого необходимо:

    На крючок штока 34 подвесить подвеску 1В из комплекта сменных частей;

    Для получения нагрузки 612,9 Н установить ручку переключения нагрузок 49 в положение 412,9 Н.

    Для получения нагрузки 1226 Н, установить ручку 49 в положение 1226 Н, а на подвеску 1В установить груз 2В;

    Для получения нагрузки 1839 Н, установить ручку 49 в положение 1839 Н, а на подвеску установить дополнительно груз 3В;

    Установить крышку 31;

    Установить соответствующий испытательный наконечник;

    Установить выдержку времени на реле 52 в соответствии с ГОСТ 9012-59;

    Установить на стол 8 и измерить диаметр отпечатка в двух взаимно перпендикулярных направлениях при помощи микроскопа МПБ-3;

    Найти среднее арифметическое значение из двух измерений;

    По таблицам чисел твердости в соответствии с выбранной нагрузкой и испытательным наконечником найти значение твердости испытуемого изделия. [2]
    Заключение

    В период прохождения практики, узнал о различных методах измерения механических свойств материалов, а так же сам процесс проведения измерений.

    Познакомился и научился пользоваться эмиссионным спектрометром позволяющем практически безошибочно определить как химический состав так и марку испытуемой стали, что позволяет сократить время, отведенное на входной контроль металла и сплавов на предприятиях и лабораториях.
    Список использованных источников
    1 Руководство по эксплуатации эмиссионным спектрометром «Искролайн»;

    2 Паспорт «Прибор для измерения твердости по методу «Роквелла».

    3 Статья «Принципы работы спектрометров» – https://www.iskroline.ru/articles/principy-raboty-spektrometrov/

    4 Статья «Твердомеры – для чего они нужны» – https://litas.ru/blog/stati/tverdomery-dlya-chego-oni-nuzhny/

    1. Богодухов, С.И. Материаловедение : учебник для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлениям «Машиностроение», «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств» / С.И. Богодухов, Е.С. Козик. – Старый Оскол : ТНТ, 2012. – 536 с.

    6 Метод Бринелля [Электронный ресурс]. – https://ru.wikipedia.org .






    написать администратору сайта