Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Техника
Посмотреть оригинал

ТВЕРДОСТЬ МЕТАЛЛОВ

Твердостью называют свойство материала оказывать сопротивление пластической деформации при контактном воздействии в поверхностном слое. Измерение твердости вследствие быстроты и простоты осуществления, а также возможности без разрушения изделия судить о его свойствах, получило широкое применение для контроля качества металла в металлических изделиях и деталях.

Определение твердости по Бринеллю.

Сущность метода (ГОСТ 9012—59 (СТ СЭВ 468—77) заключается во вдавливании стального шарика диаметром D, мм, в образец (изделие) под действием нагрузки F (Р), Н (кгс) и измерении диаметра отпечатка d, мм, после снятия испытательной нагрузки (рис. 68, а). Если

Схемы определения твердости по Бринвллю (а), Роквеллу (б) и Виккерсу (в)

Рис. 68. Схемы определения твердости по Бринвллю (а), Роквеллу (б) и Виккерсу (в)

поверхность отпечатка выразить через диаметр шарика и диаметр отпечатка, то твердость по Бринеллю определяется по формуле

когда нагрузка F выражена в Н[1], и

когда F (Р) выражена в кгс.

При испытании стали и чугуна обычно принимают D = 10 мм и F = 2943 (3000) Н (кгс), при испытании алюминия, меди, никеля и их сплавов D = 10 мм и F = 9800 (1000) Н (кгс), а при испытании мягких металлов (Pb, Sn и их сплавов) D = 10 мм и F = 2450 (250) Н (кгс)а.

Твердость по Бринеллю обозначается цифрами, характеризующими величину твердости и буквами НВ, например 185 НВ (при D = 10 мм и F — 3000 кгс). Твердость определяют или по приведенным формулам, или по специальным таблицам, исходя из диаметра отпечатка d.

Чем меньше диаметр отпечатка, тем выше твердость.

Между временным сопротивлением и числом твердости НВ существует следующая зависимость: для стали ав = 0,34 НВ, для медных сплавов ав = 0,45 НВ и для алюминиевых сплавов ав = 0,35 НВ.

Метод Бринелля не рекомендуется применять для стали с твердостью более 450 НВ, а для цветных металлов — более 200 НВ.

Определение твердости по Роквеллу. Сущность метода (ГОСТ 9013—59 (СТ СЭВ 469—77)) заключается во вдавливании наконечника с алмазным конусом с углом у вершины 120 °С (шкалы А и С) или со стальным шариком диаметром 1,5875 мм (шкала В) в испытуемый образец (изделие) под действием последовательно прилагаемых предварительной F0 0)1 Н (кгс) и основной Ftг) Н (кгс) нагрузок и измерений остаточного увеличения е глубины внедрения наконечника после снятия основной нагрузки и сохранения предварительной нагрузки в единицах измерения 0,002 мм.

Схема определения твердости по Роквеллу приведена на рис. 68, б. Под нагрузкой F00) индикатор прибора вдавливается в образец на глубину h0. Затемна испытуемый образец подается полная нагрузка и глубина погружения наконечника возрастает, после снятия основной нагрузки F± (Pi) прибор показывает число твердости по Роквеллу HR. Чем меньше глубина вдавливания А, тем выше твердость испытуемого материала.

При использовании алмазного конуса — по шкале А принимается F00) = 98 (10) Н (кгс), Fi (Л) = 490 (50) Н (кгс) и F (Р) = 600 (60) Н (кгс). По шкале СР0 (Р0) = 100 (10) Н (кгс), Ft (Pi) = 1373 (140) и F (Р) = 1471 (150). Число твердости выражается формулой HRC (HRA) = 100 — е, где е = = (А — А0)/0,002 мм (0,002 мм — цена деления шкалы индикатора прибора для испытания твердости по Роквеллу). По шкале В предварительная нагрузка F00) составляет 98 (10) Н (кгс), основная 883 (90) Н (кгс) и общая 981 (100) Н (кгс). Твердость по шкале В HRB = 130 — е.

Единица твердости по Роквеллу — безразмерная величина, соответствующая осевому перемещению индикатора на 0,002 мм; Пределы измерения твердости по шкалам А, В и С устанавливаются следующие: шкала А —. 70—85 единиц, шкала С — 22— 68 единиц, шкала В — 25—100 единиц. Твердость по Роквеллу обозначается цифрами, характеризующими величину твердости, и буквами HR с указанием шкалы твердости. Например, 61HRC (твердость 61 по шкале С). По шкале С определяют твердость материалов с высокой твердостью (>450 НВ), когда стальной шарик может деформироваться. Для измерений твердости по шкале С Роквелла применяют шкалу, воспроизводимую государственным специальным эталоном. Твердость, измеренную по шкале С Роквелла, воспроизводимой государственным специальным эталоном, обозначают HRQ, в отличие от обозначения ранее применявшегося в промышленности СССР (HRC). Перевод чисел твердости HRQ шкалы С Роквелла, воспроизводимой государственным специальным эталоном, в числа твердости HRC шкалы С Роквелла, ранее применявшейся в промышленности СССР, дан в ГОСТ 8.064—79. [2]

Шкала А используется для определения твердости тонких (0,5—1,0 мм) поверхностных слоев и очень твердых материалов. По шкале В определяют твердость сравнительно мягких материалов (<400 НВ). Величина твердости по Роквеллу не имеет точного метода перевода в другие величины твердости или прочности при растяжении.

  • [1] Обозначение нагрузки по ГОСТ 9012—59 — Р, а по СТ СЭВ 468—77 — F.8 Твердость измеряют при постоянном соотношении F (Р) и D. Для твердыхметаллов (140—450 НВ) — F (Р) = 984 (30) Dа, для менее твердых (^140 НВ) —F (Р) = 98 (10) Da Н (кгс/мм2) и очень мягких (8—35 НВ) — F (Р) = 9,8 (1) D1(ГОСТ 9012—59).
  • [2] Основная и предварительная нагрузки по ГОСТ 9013—59 обозначаютсябуквой Р, а по СТ СЭВ 469—77 — буквой F.
 
Посмотреть оригинал
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 

Популярные страницы