Определение твердости металлов и сплавов по методу бринелля и роквелла практическая работа

Обновлено: 19.09.2024

Методические указания для выполнения практической работы по теме « Ознакомление с методикой измерения твердости по методу Бринелля и Роквелла »./ Сост. В.В. Куренкова - г. Комсомольск-на-Амуре: Краевое государственное автономное профессиональное образовательное учреждение Губернаторский авиационный колледж г. Комсомольска-на-Амуре (Межрегиональный центр компетенций) КГА ПОУ ГАСКК (МЦК), 2017 - 15 с.

Методические указания предназначены для ознакомления с устройством, назначением и приемами работы с твердомером ТКМ – 359 М .

Рассмотрено и рекомендовано цикловой комиссией по профессии «Повар, кондитер» специальности «Коммерция» и экономических дисциплин

Председатель ЦК _________________ /В.В. Куренкова/

1 Методические указания

Список использованных источников

Одной из наиболее распространенных характеристик, определяющих качество металлов и сплавов, возможность их применения в различных конструкциях и при различных условиях работы, является твердость. Испытания на твердость производятся чаще, чем определение других механических характеристик металлов: прочности, относительного удлинения и др.

Практическая работа №2

Тема: «Ознакомление с методикой измерения твердости по методу Бринелля и Роквелла»

Цель : освоить приемы измерения твердости материалов при помощи твердомера ТКМ – 359 М, определить показатели твердости по Роквеллу и Бринеллю

Изучить устройство твердомера ТКМ – 359 М;

Составить протокол испытаний

Ответить на контрольные вопросы

1 Методические указания

Твердость - способность материала сопротивляться вдавливанию в него другого более твердого материала.

Твердомер ТКМ-359М (рисунок 1) предназначен для экспрессного неразрушающего измерения твердости углеродистых конструкционных сталей, сварных соединений, а также других металлов и металлических сплавов по шкалам Бринелля (НВ), Роквелла (НРС), Виккерса (Н V ) динамическим методом (методом отскока).

Твердомер может применяться для контроля твердости:

- высоколегированных, жаропрочных, коррозионно-стойких, нержавеющих и других сталей;

- цветных металлов и сплавов;

- упрочняющих и других слоев на стальных изделиях (закалка ТВЧ, цементация, азотирование и др.);

- изделий из мелкозернистых материалов.

В случае, когда свойства контролируемого материала отличаются от углеродистых конструкционных сталей, измерения осуществляются после программирования дополнительной калибровки (или дополнительной шкалы) по образцам твердости из соответствующего материала пользователем прибора. Твердомер предназначен для применения в лабораторных, цеховых и полевых условиях.

Рисунок 1 – Твердомер ТКМ-359М

Твердомер ТКМ-359М – это миниатюрный (150х80х30мм) динамический твердомер с достаточно высокой для компактной аппаратуры точностью (2 HRC и 10-20 HB и HV).

Малые габариты и масса обеспечивают ему высокую мобильность и делают просто незаменимым для проведения измерений по месту – на крупных изделиях, которые невозможно исследовать в лаборатории. Климатическое исполнение позволяет использовать прибор в загрязненной атмосфере различных производств и (без прямого попадания осадков) на открытом воздухе.

Принцип измерения твёрдости по разнице в кинетической энергии относительно лёгкого бойка до и после отскока от тестируемой поверхности даёт возможность:

- уменьшить размеры датчика – для удобства транспортировки и использования в труднодоступных местах, на объектах сложной формы, для исследования микротвёрдости поверхностного слоя (после термообработки, ТВЧ-закалки, нанесения различных покрытий), локальных участков изделий – зон деформации, сварных швов и т.п.;

- повысить производительность измерительных работ;

- свести к минимуму след индентора на исследуемой поверхности, следовательно – измерять твёрдость предметов очень тонких, полированных и т.д., сделать контроль действительно неразрушающим;

- снизить влияние на точность измерений таких факторов, как шероховатость и кривизна объекта, жесткость крепления и положение датчика в пространстве и прочее.

Прибор может комплектоваться тремя датчиками: штатный D (плюс специальная насадка для удобства фиксации) – наиболее универсальный, G – с повышенной энергией бойка (для шероховатых и зернистых материалов) и Е – с пониженной энергией (для изделий тонких и полированных). Модель прошла аттестацию метрологической лабораторией и внесена в Госреестр средств измерений РФ, Беларуси и Казахстана.

Рисунок 2 – Составные части твердомера

Функционально твердомер состоит из электронного блока преобразования сигналов с датчика и обработки результатов измерений и датчика. Электронный блок твердомера осуществляет прием сигнала с электромагнитной катушки датчика, преобразование его в единицы твердости, вывод результатов измерений на дисплей, статистическую обработку и другие функции данного твердомера.

На лицевой панели электронного блока расположен графический дисплей (монохромный, жидкокристаллический в модификации ТКМ 359М, цветной в модификации ТКМ 359С) и клавиатура. Схематичное изображение электронного блока показано на рисунке 2.

На торцевой стенке твердомера расположен разъем для подключения датчика или кабеля для соединения с компьютером. В модификации ТКМ 359С дополнительно присутствует разъем для подключения зарядного устройства аккумуляторов.

На задней панели твердомера расположена крышка аккумуляторного отсека и табличка, содержащая заводской номер твердомера. Управление работой твердомера переключение шкал, установок, создание дополнительных калибровок и шкал, запись результатов в память, анализ результатов и т.д. осуществляется на дисплее посредством клавиатуры прибора. Для облегчения использования твердомера, в электронном блоке реализован, интерактивный пользовательский интерфейс соответствие твердомера, в электронном блоке реализован, интерактивный пользовательский интерфейс соответствующий общепринятым стандартам, применяемым в современной вычислительной технике.

Основными частями датчика являются индентор и электромагнитная катушка. При отскоке индентора от испытуемой поверхности образца в катушке наводится ЭДС, пропорциональная скорости отскоа от поверхности изделия. Скорость отскока определяется твердостью изделия.

Электронный блок твердомера осуществляет прием сигнала с датчика прибора. Преобразование его вединицы твердости, вывод результатов измерений на дисплей, статистическую обработку и другие функции данного твердомера.

К преимуществам ТКМ-359М относятся:

- сохранение результатов измерений во внутренней памяти 64 кБайт с формируемым пользователем деревом папок и возможностью выгрузки на ПК;

- кроме перевода в стандартные единицы (Роквелл, Виккерс, Бринель) – создание пользовательских функций преобразования результатов, специальных калибровок и шкал;

- ресурс индентора не менее, чем 250000 измерений;

- возможность питания как от аккумулятора (зарядное устройство входит в комплект поставки), так и от щелочных или солевых гальванических элементов.

Область применения. Контроль в труднодоступных местах, при различной ориентации датчика. Уникальный испытательный индентор обеспечивает ресурс работы датчика - более чем 250 000 измерений.

Малая чувствительность к кривизне изделия и высоте неровностей при шероховатой поверхности.

Оснащение дополнительными сменными датчиками и позиционирующими насадками расширяет номенклатуру контролируемых изделий и повышает точность измерений.

Механизм взвода пружины не требует дополнительных приспособлений - обеспечивает повышенную производительность контроля.

Оперативная корректировка показаний прибора по одной или двум образцовым мерам твердости. Оперативное создание дополнительных индивидуальных калибровок, с использованием не более чем двух контрольных образцов (режим "обучение").

Лабораторная работа: "Определение твердости металлов по Бринеллю"

2. Научится измерять твердость металлических образцов различными методами.

3. Ознакомиться с условиями применения того или иного метода определения твердости; подготовкой образцов для измерения твердости.

4. Проследить зависимость твердости металлов от состава сплава.

1. Оборудование и материалы, используемые при выполнении работы:

1. Динамический твердомер ТЭМП-2;

2. Образцы из алюминия, стали, бронзы;

3. Наждачный круг и абразивная бумага.

2. Порядок выполнения работы .

1. Изучить теоретическую часть работы.

2. Определить твердость образцов из различных материалов с помощью твердомера ТЭМП-2.

3. Определить расчетным путем твердость материалов.

3. Краткая теоретическая часть.

Определение твердости методом Бринелля

Твердость характеризует сопротивление материала большим пластическим деформациям. Наиболее распространенные методы определения твердости связаны с внедрением в испытуемый материал специального тела, называемогоиндентором, с таким усилием, чтобы произошла пластическая деформация. В материале при этом остается отпечаток индентора, по которому судят о величине твердости. Определение твердости — наиболее распространенный метод исследования свойств материала. Это объясняется рядом причин: определение твердости является неразрушающим методом, так как деталь после такого измерения может быть использована по назначению; испытания на твердость не требуют высокой квалификации; зная твердость, можно судить и о других механических свойствах.

Метод Бринелля. В качестве индентора используется стальной закаленный шарик, который вдавливают в испытуемый образец на специальном прессе ( рис.3.8). В результате на поверхности образца образуется отпечаток в виде сферической лунки ( рис. 3.9). Диаметр отпечатка измеряют в двух взаимно-перпендикулярных направлениях с помощью микроскопа Бринелля — лупы со шкалой. Число твердости НВ, кгс/м м², — это отношение приложенной нагрузки к площади поверхности отпечатка, его вычисляют по формуле НВ = 2P/D[D — (D2 — d2)]V, где Р — прилагаемая нагрузка; D и d — соответственно диаметр шарика и отпечатка.

На практике пользуются таблицей, в которой указаны значения твердости в зависимости от диаметра отпечатка. Диаметр шарика и нагрузку выбирают так, чтобы соблюдалось соотношение d= (0 ,25…0,5)D, т.е. для разных материалов эти параметры различны. При диаметре индентора 10 мм, нагрузке 3000 кгс (29430 Н) и времени выдержки под нагрузкой 10 с твердость обозначается только цифрами и латинскими буквами, например 200 НВ. Эти условия приняты для определения твердости сталей и чугунов. При изменении условий испытаний помимо значений твердости указываются диаметр шарика, усилие и время выдержки под нагрузкой. Например, 185 НВ/5/750/20, здесь 5 — диаметр шарика в мм, 750 — нагрузка в кгс (7 350 Н), 20 — время выдержки под нагрузкой в с.

Метод Бринелля не является универсальным. Он не позволяет испытывать материалы с твердостью более 450 НВ ( может деформироваться шарик), а также образцы толщиной менее десятикратной глубины отпечатка.

Между твердостью по Бринеллю и пределами прочности и текучести соблюдаются следующие примерные соотношения: для стали НВ/3, НВ/6; для алюминиевых сплавов 0,362 НВ; для медных сплавов 0,26 НВ.

Твёрдость по Бринеллю определяется по формуле, указанной в таблице 1(когда усилие выражено в кгс). При определении твёрдости по Бринеллю за диаметр отпечатка d принимают среднеарифметическое значение результатов измерений.

Обозначается твёрдость по Бринеллю численным значением и символом HB, после которых указывается диаметр шарика и приложенное усилие. Только когда твёрдость по Бринеллю определяется шариком диаметром 10 мм при усилии 3000 кгс и продолжительности выдержки 30 секунд, обозначение результата представляет собой лишь числовое значение и HB, например 285 HB.

Метод Роквелла — твёрдость определяется по относительной глубине вдавливания металлического шарика или алмазного конуса в поверхность тестируемого материала. Твёрдость, определённая по этому методу, является безразмерной и обозначается HR, HRB, HRC и HRA; твёрдость вычисляется по формуле HR = 100 (130) − kd, где d — глубина вдавливания наконечника после снятия основной нагрузки, а k — коэффициент. Таким образом, максимальная твёрдость по Роквеллу по шкалам A и C составляет 100 единиц, а по шкале B — 130 единиц.

Таблица некоторых (с точностью до 0,1) значений твёрдости по Бринеллю ,
диаметр шарика 10 мм; d (mm) - диаметр отпечатка шарика

Практическая работа № 1

Измерение твердости по Бринеллю и Роквеллу.

Просмотр содержимого документа
«Практическая работа № 1»

Практическая работа № 1

Тема: Измерение твердости по Бринеллю и Роквеллу.

Цель работы: изучение методов определения значения твёрдости материалов по Бринеллю и Роквеллу.

1. Общие сведения.

Под твёрдостью понимают свойство материала сопро­тивляться проникновению в него более твёрдого наконечника (индентора), не получающего остаточных деформаций. Испытания на твёрдость получили большое распространение в промышленности, т.к. они дают возможность изу­чать свойства материала не только на опытных образцах, но и на готовых кон­струкциях и деталях.

Наибольшее распространение получили статические методы:

а). метод Бринелля – вдавливание стального закалённого шарика;

б). метод Роквелла – вдавливание стального шарика при контроле мягких

материалов или алмазного конуса при испытании твёрдых;

Указанные методы определения твёрдости регламентированы соответст­вующими ГОСТами: метод измерения твёрдости по Бринеллю (ГОСТ 9012-59) и метод измерения твёрдости по Роквеллу (ГОСТ 9013-59).

2. Метод измерения твёрдости по Бринеллю

Сущность метода заключается во вдавливании шарика (стального или из твёрдого сплава) в образец или изделие под воздействием нагрузки Р, прило­женной перпендикулярно поверхности образца, в течение определённого вре­мени и измерении диаметра отпечатка d после снятия нагрузки (рис.1.).

Рис.1. Схема вдавливания шарика в образец или изделие

Диа­метр образующегося сферического отпечатка d измеряется лупой­-компаратором (с помощью микроскопа).

Твёрдость по Бринеллю (НВ) численно равна напряжению, выраженному отношением приложенной нагрузке Р к площади поверхности А сферического отпечатка диаметром d (размерность при обозначении твёрдости опускается):

HB = P/А (кгс/мм 2 ), где

Согласно ГОСТу твёрдость по Бринеллю при использовании шарика D=10 мм под нагрузкой Р=29420 Н (3000 кГ) с продолжительностью выдержки под нагрузкой от 10 до 15 секунд обозначается цифрами и буквами НВ, например: 185 НВ. При других условиях испытания после букв НВ указывается условие испытания в следующем поряд­ке: диаметр шарика, нагрузка и продолжительность выдержки под нагрузкой,

например: 185 НВ 5/750/20 – твёрдость по Бринеллю, определённая с примене­нием шарика D =5 мм, при нагрузке 750 кГ и продолжительности выдержки под нагрузкой 20 с. Размерность числа твёрдости во всех случаях опускается.

Диаметр шарика и нагрузку следует выбирать так, чтобы диаметр отпе­чатка находился в пределах 0,25D d D. Согласно ГОСТ допускается применение шариков различных диаметров (диаметром 1,0; 2,0; 2,5; 5,0 и 10 мм).

Определившись с диамет­ром шарика D, используемого при испытаниях, выбирают нагрузку Р согласно данным табл. 1.

Значение нагрузки P

Диаметр шарика, мм

Нагрузка Р, Н (кГ)

Следует иметь в виду, что по Бринеллю нельзя определять твёрдость очень мягких (НВ 450). В мягких мате­риалах шарик погрузится очень глубоко, диаметр отпечатка будет близок к диаметру шарика D и перестанет служить критерием твёрдости. Наоборот, если твёрдость материала будет очень большой, величина отпечатка получится ма­ленькой и края его будут столь нечёткими, что не удастся точно измерить диа­метр отпечатка, к тому же шарик может получить остаточную деформацию, ис­кажающую результаты испытания.

Минимальная толщина образца S должна быть не менее десятикратной глубины отпечатка h и определять­ся по формуле S≥10h. На практике минимальная толщина образца или изделия определяется по ГОСТ 9012-59.

Продол­жительность выдержки под нагрузкой должна быть:

- от 10 до 15 с для черных металлов,

- для цветных металлов и сплавов – от 10 до 180 с, в зависимости от материала и его твёрдости.

Рис.2. Прибор для измерения твердости материалов ТШ-2М

Для измерения твёрдости металлов по методу Бри­нелля предназначен при­бор ТШ –2М (тип ТБ). Принципиальная схема прибора изображена на рис. 2. Механизм подъ­емного столика 8, на который помещается образец, состоит из пары винт-­маховик 9, 10. Испытания осуществляются с помощью механизма, приводимо­го в работу электродвигателем 1, включение которого производится нажатием пусковой кнопки, расположенной на левой стороне станины 4. От двигателя че­рез червячный редуктор 2 вращение передаётся на кривошипно-шатунный ме­ханизм нагружения 5. Шатун опускается, и освобождённая рычажная система нагружения 6 с грузами 3 передаёт через оправку 7 с шариком на конце задан­ную нагрузку образцу. Механизм нагружения возвращается в исходное поло­жение механизмом переключения вращения ротора электродвигателя. Электро­двигатель при этом автоматически отключается.

Время выдержки образца под полной нагрузкой контролируют с помо­щью сигнальной лампы. Величина нагрузки, диаметр шарика и время испыта­ния могут меняться путём регулирования пресса в зависимости от твёрдости материала образца. Если твёрдость материалов, ис­пытываемого образца лежит в пределах от 140D=10 мм.

Для проведения испытания выбирают соответственный шариковый на­конечник, закрепляют его в шариковой оправке 7, накладывают на подвеску требуемое количество грузов и устанавливают необходимую продолжитель­ность выдержки образца под нагрузкой.

На рис. 3 дано изобра­жение отпечатка, видимое в лупу (d = 4,25 мм). По диаметру отпе­чатка находят число твёрдости по формуле (1).

Рис. 3. Схема измерения отпечатка

Диаметр каждого отпечатка следует измерить дважды по двум взаимно пер­пендикулярным направления с точностью до сотых долей миллиметра и взять сред­нее из двух полученных измерений (раз­ность измерений не должна превышать 2%). Число отпечатков каждый раз долж­но быть не менее трёх.

2. Метод измерения твёрдости по Роквеллу

Сущность метода заключается во вдавливании наконечника с алмазным конусом (или со стальным шариком) в испытуемый образец (изделие) под дейст­вием последовательно прилагаемых предварительной (Р0) и основной (Р1) на­грузок и в измерении остаточной глубины проникновения этого наконечника (е) после снятия основной нагрузки (рис. 4).

Рис.4. Схемы внедрения алмазного (а) и шарикового (б) наконечников

При измерении твёрдости по Роквеллу применяют два типа стандартных наконечников:

- для материалов небольшой (средней) твёрдости – стальной шарик диа­метром 1,588 мм (1/16 дюйма);

- для материалов с высокой твёрдостью (с твёрдостью по Бринеллю НВ230) – алмазный наконечник, представляющий собой конус с углом α = 120 0 и радиусом закругления при вершине R=0,2 мм.

При испытании по Роквеллу сначала прикладывается малая (предвари­тельная нагрузка) Р0=98 Н (10 кГ) для надёжного прижатия наконечника к об­разцу. Затем дополнительно прикладывается дополнительная нагрузка Р1, кото­рая в сумме с предварительной нагрузкой составляют общую нагрузку Р, при­кладываемую к испытуемому образцу (Р0+Р1=Р). При отсчёте числа твёрдости нагрузка Р уменьшается до Р0 .

Таким образом, твёрдость по Роквеллу характеризуется разницей между максимальной глубиной проникновения в материал наконечника (выраженной в делениях шкалы прибора) и остаточной глубиной его проникновения после снятия основной нагрузки (рис. 4). Чем твёрже материал, тем меньше будет глубина проникновения нако­нечника в него.

Замеры глубины проникновения осуществляют по шкале циферблата ин­дикатора прибора. На циферблате нанесены числа твердости в условных еди­ницах. Единица твёрдости по Роквеллу соответствует осевому перемещению наконечника на 0,002 мм (размерность при обозначении числа твёрдости опус­кается).

Прибор для измерения твёрдости по Роквеллу имеет шкалы А, В и С. От­счёт по шкалам А и С (на циферблате индикатора прибора эти шкалы имеют черный цвет) производится при вдавливании в испытуемый образец алмазного наконечника. Отсчёт по шкале В (на циферблате индикатора эта шкала красно­го цвета) производится при вдавливании в образец стального шарика под дей­ствием соответствующих нагрузок, указанных в табл. 2.

Презентация по материаловедению на тему "Лабораторная работа определение твердости металлов и сплавов"

2
Цель работы:
знакомство с конструкцией твердомеров:
освоение методики определения твёрдости сплавов по методу Бринелля и Роквелла;
изучение возможности взаимного пересчёта предела прочности и твёрдости стали.

3
Метод Бринелля ГОСТ 9012
Определение числа твёрдости по Бринеллю НВ производится по результатам вдавливания в исследуемую поверхность стального закаленного шарика диаметром D под действием заданной нагрузки Р в течение определённого времени. Измеряемым параметром является диаметр отпечатка d.

4
Твердомер Бринелля ТШ-2М
1 – предметный столик; 2 – оправка с индентором; 3 - грузы
Техническая характеристика:
Техническая характеристика:
Твёрдость, поверяемая прибором
НВ 80…4500 МПа или
НВ 8…450 кгс/мм2
Испытательные нагрузки:
30000; 10000; 7500; 2500; 1870 Н или
3000; 1000; 750; 2500; 187,5 кгс
Индентор – закалённый шарик твёрдостью не менее HV 85000 МПа (850 кгс/мм2)
Диаметр шариков: 10; 5; 2,5 мм

5
Схема твердомера Бринелля

1 – оправка с индентором
2 – предметный столик
3 – грузы
4 - рычаг

6
Измерительный микроскоп (лупа) МПБ-2
Техническая характеристика:
Диаметр отпечатка dmax =7 мм.
Цена деления – 0,05 мм.

7
Схема испытаний по Бринеллю.
1 – образец (темплет)
2 – индентор
3 – предметный столик
D – диаметр индентора
P – нагрузка на индентор
d – диаметр отпечатка на образце

8
Измерение отпечатка лупой
Измерение d=5,9 мм
По таблице ГОСТ 9012
для D=10 мм; P=3000 кгс
имеем НВ 99

9
Темплеты из чёрных металлов и сплавов

10
Темплеты из цветных металлов и сплавов

11
Выбор условий определения твёрдости по Бринеллю

12
Получение результата определения НВ
Число твёрдости по Бринеллю НВ представляет собой отношение нагрузки на индентор (шарик) к площади поверхности отпечатка Fотп. Отпечаток при испытании по Бринеллю представляет собой шаровой сегмент диаметром d

13
Таблица для определения числа твёрдости по Бринеллю НВ (кгс/мм2) (Приложение к ГОСТ 9012)

14
Пояснения к таблице ГОСТ 9012
Диаметры отпечатков в таблице даны для испытания шариком D=10 мм при нагрузках P = 30D2 = 3000 кгс; Р = 10D2 = 1000 кгс; Р = 2,5D2 = 250 кгс. Для определения по таблице числа твердости при испытании шариком D=5 мм при нагрузках P = 30D2 = 750 кгс; Р = 10D2 = 250 кгс; Р = 2,5D2 = 62,5 кгс d5=2 d10. Для определения по таблице числа твердости при испытании шариком D=2,5 мм при нагрузках P = 30D2 = 187,5 кгс; Р = 10D2 = 62,5 кгс; Р = 2,5D2 = 15,6 кгс d2,5=4 d10. Например, при испытании шариком D=5 мм при нагрузке P = 30D2 = 750 кгс получен отпечаток диаметром d =1,65 мм. Число твердости в таблице следует искать для d5=2 d10=2·1,65=3,30 мм, в итоге получим НВ341.
Аналогичный результат НВ341 получим, если Р=750 кгс, D=5 мм, d =1,65 мм подставим в расчетную формулу для определения числа твёрдости по Бринеллю

15
Метод Роквелла ГОСТ 9013
Определение числа твёрдости по Роквеллу HR производится по результатам вдавливания индентора стандартного типа (конус или стальной шарик) в поверхность темплета или изделия. Твёрдость по Роквеллу – величина безразмерная.

16
Твердомер Роквелла ТК-2
1 – предметный столик;
2 –оправка с индентором;
3 – грузы;4 – маховик;
5 - барабан; 6 – клавиша;
7 – индикатор со стрелками.
Техническая характеристика:
Шкала «А» для очень твёрдых материалов HRA 70-85
Шкала «В» для мягких материалов HRB 25-100
Шкала «С» для материалов средней твёрдости HRC 25-67

17
Схема твердомера Роквелла
1 – оправка с индентором, 2 – предметный столик,
3 – грузы, 4 - электродвигатель

18
Схема испытаний конусом
1 – образец (темплет), 2 – индентор, 3 – предметный столик

19
Условия испытаний по методу Роквелла

21
Последовательность действий при проведении испытаний
1 – приложение предварительной нагрузки Р0 =10 кгс вращением маховика (малая стрелка совмещается с красной точкой на шкале прибора);
2 – установка большой стрелки на «0» вращением барабана;
3 – приложение основной нагрузки Р1 нажатием клавиши;
4 – выдержка при суммарной нагрузке РΣ 2-4 с производится автоматически;
5 – считывание результата: HRA, HRC по чёрной шкале; HRB по красной шкале.

22
Метод Виккерса ГОСТ 2999
Измерение твёрдости по Виккерсу основано на вдавливании алмазного индентора в форме правильной четырёхгранной пирамиды с углом при вершине 136° в темплет (изделие) под действием нагрузки Р и измерении диагоналей отпечатка, оставшегося на поверхности образца после снятия нагрузки. Твёрдость по Виккерсу обозначается HV и имеет размерность МПа или кгс/мм2.

23
Твердомер Виккерса
Нагрузки Н (кгс):
10 (1); 20 (2); 50 (5); 100 (10); 200 (20);
300 (30); 500 (50); 1000 (100).
Материалы:
чёрные и цветные металлы и сплавы.
Пределы измеряемого показателя
HV 80 … 20000 МПа (8 … 2000 кгс/мм2)

24
Схема твердомера Виккерса
1 – узел индентора, 2 – предметный столик, 3 – грузы
4 – отсчётное устройство

25
Ранжирование материалов по твёрдости
Количественное сравнение материалов по твёрдости возможно только в пределах одной шкалы. При необходимости сравнить между собой твёрдость HB, HRA, HRB, HRC используется универсальный показатель твёрдости HV. Для перехода к HV можно использовать или уравнения регрессии или переводные таблицы.

27
Переход к HV по переводной таблице

28
Формула интерполяции для перевода Hx→HVx
здесь Hx– значение твёрдости (HBx, HRAx, HRBx, HRCx), подлежащее ранжированию; H1, H2 – интервал твёрдости ранжируемых показателей, внутри которого находится значение Hx (слайд 27); HVx– искомое значение сравниваемого показателя Hx→HVx; HV1, HV2 – табличные значения сравниваемого показателя твёрдости по Виккерсу (H1→ HV1, H2→ HV2), индекс 2 присвоен большему значению показателей твёрдости.

29
Отожжённые стали: оценка твёрдость ↔ предел прочности

30
Закалённые стали: оценка твёрдость ↔ предел прочности

Спасибо за работу!

Рабочие листы и материалы для учителей и воспитателей

Более 3 000 дидактических материалов для школьного и домашнего обучения

Читайте также:

  
• У кого ярче выражены металлические свойства
  
• Порядок лицензирования операций с драгоценными металлами
  
• Кубики из разных металлов
  
• Металл в старой купавне
  
• Труба круглая металлическая 10 мм