Значення коефіцієнта пропорційності для різних матеріалів

Метали та сплави	Коефіцієнт пропорційності а, Н/мм2 (кг/мм2)	Твердість НВ, кг/мм2
Залізо, сталь, чавун	294 (30)	96…450
Мідь, алюміній, їхні сплави	98 (10)	32…200
Підшипникові сплави	24,5 (2,5)	8…50

Витримки зразка τ під навантаженням визначається в залежності від металу. Для чавуна та сталі τ=10…15 с; для кольорових металів і сплавів τ=10…180 с.

Віддаль між центрами двох сусідніх відбитків повинна бути не меншою 4d, а віддаль від центра відбитка до краю зразка - не менше 2,5 d . Для особливо м’яких металів (НВ<35) ці віддалі повинні бути, відповідно, 6d і 3d.

Вимірювання твердості здійснюється на важільно-механічних пресах типу ТШ, в яких навантаження створюється змінними вантажами. Передаточне відношення преса дорівнює 50, тобто 1 кг вантажу на підвісці створює зусилля на інденторі 50 кг.

Зразок встановлюють на столик і разом з ним піднімається до контакту зразка з індентором, а далі - до упору. Після ввімкнення кнопки "Пуск" індентор поступово проникає у зразок, про що свідчить переміщення вниз підвіски з вантажами. Після досягнення заданого навантаження, зрівноваженого опором зразка, здійснюється витримування зразка під навантаженням заданий проміжок часу (це здійснюється за допомогою реле часу). Після його закінчення підвіска з вантажами піднімається нагору. У крайньому верхньому положенні підвіски автоматично зупиняється електродвигун і цикл випробування закінчується. Далі необхідно опустити столик і зняти зразок.

Діаметр відбитка вимірюють за допомогою мікроскопа МПБ-2, який підставкою встановлюють на зразок проти відбитка так, щоб центри отворів у підставі і контуру відбитка збігалися. Далі встановлюють різкість зображення контура відбитка і відлікової шкали. Після цього початок шкали суміщається з краєм контура і здійснюється вимірювання з заданою точністю. Оскільки в результаті анізотропії властивостей матеріалу, можливих похибок встановлення зразка, зношення індентора й інших чинників контур відбитка фактично відрізняється від кола і має форму еліпса, вимірювання діаметра відбитка здійснюють у двох взаємно перпендикулярних напрямках і потім обчислюють середнє арифметичне значення d_ср.

Значення твердості на практиці визначають за довідковою таблицею.

Твердість, виміряна за методом Брінелля, при умовах випробування D=10 мм, Р=3000 кг і τ=10…15 с, позначається цифрами, які характеризують величину твердості (у кг/мм²), і буквами НВ. Наприклад, 190 НВ. При інших умовах випробування після буквеного позначення вказують: діаметр кульки, навантаження і час витримки під навантаженням. Наприклад, твердість за Брінеллем, виміряна з використанням кульки діаметром D=5 мм, при навантаженні Р=750 кг і витримці τ =20 с, запишеться так: 190 НВ 5/750/20.

Метод Брінелля не застосовується для металів твердістю більше 450 НВ, тому що в цьому випадку може відбутися деформація кульки і кінцевий результат буде спотворений. Цим методом не можна вимірювати твердість листових зразків товщиною менше 0,09 мм і виробів складної конфігурації та малої жорсткості.

Визначення твердості за методом Роквелла

Сутність методу, названого в честь американського металурга С.Роквелла, грунтується на втисненні у випробувану поверхню стальної кульки діаметром 1,588 мм або алмазного конуса з кутом 120° при вершині під дією заданого навантаження Р, яке прикладається до зразка в декілька стадій (рис.1.2).

Рис.1.2. Схема проникнення індентора за методом Роквелла

На першій стадії до зразка прикладається початкове навантаження Р_о=100 Н, при якому індентор проникає в зразок на глибину h_o. На другій стадії на зразок діє повне навантаження P, причому навантаження Р₁ визначається умовами випробувань і залежить від виду індентора (конус або кулька), а також передбачуваної твердості випробуваного матеріалу. Індентор проникає у зразок на певну глибину. На третій стадії навантаження P₁ знімається, зразок залишається під навантаженням Р_o і положення індентора фіксується на глибині h. Різниця між глибинами проникнення індентора в зразок на першій і третій стадіях характеризує твердість металу. Чим менша різниця, тим метал твердіший.

Значення твердості за методом Роквелла (в умовних одиницях) визначається за формулами:

НR=100 – е - при вимірюванні по шкалах А і С;                       (1.3)

НR=130 – е - при вимірюванні по шкалі В                                 (1.4)

де е= .                                                                                          (1.5)

Твердість за Роквеллом вимірюється в умовних одиницях приладом ТК-2, якийтакож є механічним пресом. На його фронтальній частині встановлено індикатор, за шкалою якого і відраховується значення твердості. За одиницю твердості прийнята величина, яка відповідає переміщенню кульки або конуса на 0,002 мм.

Різні значення навантаження, яке прикладається до зразка при різних умовах випробування, забезпечуються змінними вантажами, які встановлюють на підвіску приладу. Передаточне відношення підйомної системи приладу дорівнює 24. Сама підвіска створює зусилля Р₁=50 кг, а дві змінні гирі - відповідно 40 і 50 кг. Попереднє зусилля Р₀=10 кг створюється пружиною наприкінці процесу дотискання зразка до індентора.

Таблиця 1.2.

⇐ Предыдущая123456789Следующая ⇒

Поделиться: