Испытание металлов на твёрдость
Характеристика основных методов определения твердости материалов. Порядок контроля качества металла в готовых изделиях. Схема измерения твердости по методу Бринелля, Роквеллу и Виккерсу. Характеристика прибора ТШ-2 и микроскопа МПБ-3, их основные задачи.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | лабораторная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 13.06.2014 |
Размер файла | 585,6 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru
Лабораторная работа
Испытание металлов на твёрдость
1. Цель работы
Ознакомиться с основными методами определения твердости металлов и сплавов, приобрести навыки измерения твердости на различных приборах.
2. Общие сведения
Большинство методов определения твердости основано на принципе вдавливания. Вдавливаются стальной шарик или алмазный наконечник (конус или четырехгранная пирамида).
Твердость - это свойство поверхностного слоя материала оказывать сопротивление упругой и пластической деформации при местных контактных воздействиях со стороны другого, более твердого и не получающего остаточной деформации тела (индентора) установленной формы и размеров.
Однако такое определение не является общим, т. к. существуют и другие методы определения твердости, основанные не на принципе вдавливания, а на принципе царапания, маятниковом методе, методе упругой отдачи, динамическом методе и др.
Твердость имеет большое практическое значение, так как характеризует многие рабочие свойства металлов и сплавов, например, износостойкость, режущие свойства и др. Поэтому сложные и требующие времени испытания на растяжение, ударную вязкость и т. д. часто заменяют испытаниями на твердость, которые выполняются значительно быстрее и не требуют больших затрат. Твердость связана определенным соотношением с пределом прочности при растяжении ув.
Испытание на твердость может производиться непосредственно на детали без ее разрушения. Поэтому оно широко применяется не только для изучения свойств металла, но и как метод контроля качества металла в готовых изделиях.
В зависимости от формы индентора (шарик, конус, пирамида) и измеряемой величины (отношение нагрузки к площади полученного отпечатка) различают три метода определения твердости материала: определение твердости по Бринеллю, по Роквеллу, по Виккерсу.
3. Основные методы определения твердости
3.1 Метод Бринелля
При измерении твердости по Бринеллю в испытуемый образец вдавливают индентор в виде стального закаленного шарика диаметром D под нагрузкой P, приложенной в течение определенного времени твердость измеряют на приборах ТШ-2 или ТП-2. После снятия нагрузки на поверхности металла образуется отпечаток в виде сферической лунки диаметром d (рисунок 2.1).
Рисунок 2.1 Схема измерения твердости по методу Бринелля
Число твердости по Бринеллю НВ (МПа) определяется отношением приложенной нагрузки P (МН) к площади поверхности сферического отпечатка F (м2):
где D - диаметр вдавливаемого шарика, м;
d - диаметр отпечатка, м;
Число твердости по Бринеллю по ГОСТ 9012-59 записывают без единиц измерения. На практике при измерении твердости расчет по указанной формуле не проводят, а используют таблицы. Необходимо отметить, что определение твердости по методу Бринелля допускается для сталей, твердость которых не более 450 НВ, цветных металлов с твердостью не более 200 НВ.
Между пределом прочности ув, МПа, и числом твердости HB, МПа, различных металлов существует следующая приближенная зависимость:
где k - коэффициент.
Сталь с твердостью HB:
1200 - 1750 ………………………… у в ?3,4·HB
1750 - 4500…………………………. у в ? 3,5·HB
Медь, латунь, бронза:
отожженная……………………….… у в ? 5,5·HB
наклепанная…………………………. у в ? 4,0·HB
Алюминий и алюминиевые сплавы с твердостью
HB = 200 - 450………………………. у в ? 3,3-3,6·HB
Дуралюмин:
отожженный………………………... ув ? 3,6·HB
после закалки и старения………..… ув ? 3,5·HB
3.2 Прибор ТШ-2 для испытания металлов на твердость по методу Бринелля
Прибор ТШ-2 (рисунок 2.2) предназначается для измерения твердости по методу вдавливания стального шарика в соответствии с методикой ГОСТ 9012-59.
Рисунок 2.2 Прибор ТШ-2
При испытаниях на твердость применяют шарики диаметром 10; 5 или 2,5 мм в зависимости от толщины испытуемого материала.
Механизмы прибора (механизмы привода, подъема стола, подъема рычажного устройства, реверсирования, нагружения) смонтированы на литой чугунной станине 1.
Механизм нагружения состоит из подвески с грузами 2, которые через систему рычагов создают необходимые испытательные нагрузки на шаровом инденторе 3.
Механизм привода, состоящий из электродвигателя и червячного редуктора, обеспечивают работу механизма нагружения и возврата его в исходное состояние. Работа прибора протекает в автоматическом цикле. Механизм подъема стола состоит из сменного стола 5, винта 6 и маховика 7. Включение прибора осуществляется пусковой кнопкой 8. Перед проведением испытания следует, в зависимости от твердости материала, выбрать величину испытательной нагрузки и, соответствующий индентор (таблица 2.1).
Таблица 2.1 Ориентировочные параметры испытаний
Для шарика диаметром 10 мм при стандартном испытании применяют нагрузку 29420 H (3000 кгс). В случае шарика меньшего диаметра необходимо сохранять постоянное соотношение нагрузки к квадрату диаметра шарика.
Рисунок 2.3 Общий вид микроскопа МПБ-3
Диаметр шарика и соответствующую нагрузку следует выбирать так, чтобы диаметр отпечатка находился в пределах от 0,2 до 0,6.
Твердость испытуемого образца определяется путем измерения диаметра отпечатка при помощи микроскопа МПБ-3 (рисунок 2.3) и подсчета по формуле (2.1) или по таблицам (ГОСТ 9012-59).
твердость бринелли металл
3.3 Метод Виккерса
При измерении твердости по Виккерсу в поверхность шлифованного материала вдавливают алмазный индентор в форме правильной четырехгранной пирамиды. Испытания проводят на приборе ТП-2. После снятия нагрузки P измеряют диагонали отпечатка в виде квадрата, оставшегося на поверхности образца (рисунок 2.4).
Рисунок 2.4 Схема измерения твердости по методу Виккерса
Твердость HV (МПа) определяют как отношение нагрузки P к площади боковой поверхности F пирамидального отпечатка:
где P - нагрузка, H;
d - среднее арифметическое значение длины обеих диагоналей отпечатка, мм.
На практике число твердости определяют по специальным таблицам по значению диагонали отпечатка при выбранной нагрузке.
По Виккерсу можно испытывать как мягкие, так и высокотвердые металлы, можно измерять твердость образцов толщиной до 0,3 - 0,5 мм. Метод Виккерса особенно удобен при определении твердости поверхностно упрочненных деталей, имеющих сложную конфигурацию, например, цементованных, азотированных или цианированных зубьев шестерен.
Числа твердости по Виккерсу можно перевести в числа твердости по Роквеллу, а также в числа твердости по Бринеллю по таблицам (Приложение А).
Числа твердости по Виккерсу и Бринеллю имеют одинаковую размерность и для материалов с твердостью до 450 HB практически совпадают.
3.4 Измерение микротвердости
Методом определения микротвердости оценивают твердость отдельных структурных составляющих: отдельных зерен карбидов, металлических соединений или тонких слоев, получающихся в результате химико-термической обработки и гальванических покрытий, тонких полуфабрикатов (лент, фольги, проволоки). Для этих целей используют приборы моделей ПМТ - 3, (рисунок 2. 5), ПМТ-5.
Рисунок 2.5 Прибор ПМТ-3
Определение микротвердости основано на вдавливании под нагрузкой от 0,005 H (5 гс) до 2 H (200 гс) в испытуемый образец алмазной четырехгранной пирамиды и последующем измерении диагонали отпечатка с помощью микроскопа при увеличении до 485 раз.
Поверхность исследуемого образца должна быть отполирована и подвергнута травлению. Значения микротвердости определяют по специальным таблицам (ГОСТ 9450-76) или по той же формуле (2.3), что и твердость по Виккерсу.
На рисунке 2.6 показаны отпечатки, полученные на отдельных структурных составляющих углеродистой стали, содержащей 0,4 % углерода, большой отпечаток (а) получен на мягком феррите, а отпечаток меньших размеров (б) - на твердом перлите.
Рисунок 2.6 Отпечатки, полученные при определении микротвердости
3.5 Приборы для испытания на твердость методами Виккерса и Бринелля
а - общий вид; б - схема;
1 - микрометрический винт; 2 - окуляр; 3 - микроскоп; 4 - барабанчик;
5 - поворотная головка; 6 - объектив; 7 - защитный чехол;
8 - индентор; 9 - рукоятка; 10 - стол; 11 - маховик; 12 - клавиша;
13 - рычаг; 14 - сигнальная лампа; 15 - промежуточный шпиндель;
16 - рабочий шпиндель; 17 - подвеска с грузом; 18 - станина.
Рисунок 2.7 Прибор ТП-2
Прибор ТП-2 (рисунок 2.7) предназначен для измерения твердости по Виккерсу по методу вдавливания алмазной пирамиды (ГОСТ 2999-75) при нагрузках, Н(кгс): 49(5); 98(10); 196(20); 294(30). Прибор позволяет производить испытания твердости по Бринеллю (ГОСТ 9012-59) в диапазоне до 140 HB стальным шариком диаметром 2,5 мм при нагрузках 153,2 H (15,5 кгс) и 613 H (62,5 кгс).
На приборе можно производить испытания как мягких металлов, так и металлов высокой твердости, а также цементованных, азотированных и др.
Все части прибора смонтированы на литой станине 18. Испытуемый образец устанавливают на стол 10, имеющий возможность перемещаться в вертикальном направлении с помощью маховика 11. Конструкция гидравлической системы привода прибора обеспечивает получение цикла испытания, при котором все операции (нагружение, выдержка под нагрузкой и снятие нагрузки) происходят автоматически. Подготовку привода к испытанию осуществляют путем заведения рычага 13. Включение привода производят клавишей 12. При этом нагрузка, создаваемая грузами 17, через рычажную систему и шпиндели 15 и 16 передается на индентор 8, который внедряется в поверхность испытуемого материала. В период нагружения горит сигнальная лампа 14, а рычаг 13 поднимается вверх.
Отпечаток индентора, остающийся на поверхности образца после снятия нагрузки, измеряют с помощью измерительного микроскопа 3, смонтированного на приборе и снабженного двумя сменными объективами, позволяющими получать общее увеличение, равное 50х и 125х.
В настоящее время ОАО «Точприбор» (г. Иваново) выпускает приборы для измерения твердости металлов по методу Бринелля ТБ 5004 и приборы универсальные ИТ 5010 для измерения твердости металлов и сплавов по методам Виккерса и Бринелля с цифровой индексацией.
Диапазоны измерения твердости прибора ТБ 5004:
- наконечниками со стальными шариками от 4 до 450 HB;
- с твердосплавными шариками от 4 до 650 HBW;
Испытательные нагрузки, H(кгс): 1839(1875,5); 2452(250); 4903(500); 7355(750); 9807(1000); 14710(1500); 29420(3000);
Продолжительность выдержки образца под нагрузкой регулируемая: от 5 до 300 с.
Диапазоны измерений твердости прибора ИТ 5010 по методу Виккерса, HV - 8 - 2000; по методу Бринелля, HB - 5 - 450.
ОАО «Точприбор» (г. Иваново) также выпускает приборы переносные ИТ 5160 для измерения твердости HV на плоских и криволинейных поверхностях изделий из сталей и их сплавов в лабораторных, цеховых и полевых условиях. Допускается применение приборов для измерения твердости чугунов и сплавов из цветных металлов. Прибор состоит из датчика, электронного блока и блока питания с соединительными устройствами. Прибор обеспечивает математическую обработку результатов испытаний, а именно:
- вычисление среднего значения из серии до 255 измерений;
- нахождение наименьшего значения в серии;
- вычисление вариации (размаха) показаний в серии;
- просмотр последовательно каждого результата испытания в серии;
- исключение некорректного результата испытания из последующей статистической обработки;
- сохранение настроечных параметров, введенных оператором, после выключения;
- коррекцию градуировочной кривой.
3.6 Метод Роквелла
Этот метод измерения твердости (ГОСТ 9013-59) наиболее универсален и наименее трудоемок. Испытания проводят на приборе ТК-2. Здесь нужно измерять размеры отпечатка, так как числа твердости отсчитывают непосредственно по шкале. Отпечатки от конуса или шарика очень малы и поэтому можно испытывать без их порчи.
Определение твердости по методу Роквелла основано на вдавливании в исследуемый материал закаленного стального шарика диаметром 1,59 мм или алмазного конуса и последующем измерении глубины вдавливания (рисунок 2.8).
Рисунок 2.8 Схема измерения твердости по Роквеллу
Шарик или конус вдавливается в испытуемый образец под действием двух последовательно прилагаемых нагрузок: предварительной P0 и основной P1.
Предварительно нагружают для того, чтобы исключить влияние упругой деформации и шероховатости поверхности образца на результаты измерений. Под действием предварительной нагрузки Pо, она всегда равна 98 H (10 кгс), индентор погружается в поверхность образца на величину hо (рисунок 2.8). Затем на образец подается основная нагрузка P1 (общая нагрузка Р будет равна сумме предварительной Ро и основной Р1 нагрузок).
Глубина вдавливания h после снятия основной нагрузки P1, когда на индентор вновь действует только предварительная нагрузка Pо, в условных единицах определяет число твердости по Роквеллу. Твердость по Роквеллу - величина безразмерная, выраженная в условных единицах.
Величину твердости определяют по индикаторной шкале, каждое деление которой соответствует глубине вдавливания 2 мкм. На циферблате имеются две шкалы: черная - при использовании алмазного конуса и красная - при использовании стального шарика. Стрелка индикатора отмечает не указанную глубину вдавливания h, а величину 100 - h по черной шкале при измерении твердости алмазным конусом и величину 130 - h по красной шкале при измерении шариком, где 100 и 130 - число делений на шкалах С и В индикатора.
Твердость на приборе Роквелла можно измерять:
- алмазным конусом с общей нагрузкой 1471 H (150 кгс), значение твердости характеризуется цифрой, показываемой стрелкой на черной шкале.
С циферблата. Обозначается символом HRC. Эту шкалу используют для твердых материалов с твердостью более 450 НВ, например, закаленных сталей. Предел измерений по шкале С - 20-67;
- алмазным конусом с общей нагрузкой 589 H (60 кгс). Значение твердости в этом случае определяют по шкале А. Обозначают HRA и применяют для особо твердых материалов, например, для изделий из твердых сплавов с твердостью более HRC 70, а также для измерения тонких твердых поверхностных слоев (0,3-0,5 мм); изделий с поверхностной термической или химико-термической обработкой. Пределы измерений твердости по шкале А - 70-85;
- стальным шариком с общей нагрузкой 981 H (100 кгс). Значение твердости определяют по красной шкале В. Обозначают HRB. Способ применяют для измерения сравнительно мягких материалов, например мягкой отожженной стали или цветных сплавов. Пределы измерения твердости по шкале В - 25-100.
При замере твердости по Роквеллу расстояние от центра отпечатка до края образца или до центра другого отпечатка должно быть не менее 1,5 мм при вдавливании конуса и 4 мм при вдавливании шарика. Толщина образца должна быть не менее 10-кратной глубины отпечатка. Твердость следует замерять не менее, чем в трех точках.
Сравнение чисел твердости по Роквеллу и по Бринеллю приведено в приложении А.
3.7 Приборы для измерения твердости по методу Роквелла
Прибор ТК-2 предназначается для определения твердости металлов и сплавов по методу вдавливания алмазного конуса или стального закаленного шарика под действием заданной нагрузки в течение определенного времени.
Испытания проводят в соответствии с ГОСТ 9013-59.
Схема прибора ТК представлена на рисунке 2.9. Основные механизмы: рычажное устройство, привод с электродвигателем, механизм подъема, щток нагрузки.
Рисунок 2.9 Прибор ТК-2
При измерении твердости в поверхность образца, установленного на столе 3, под действием предварительной нагрузки, создаваемой сжатием пружины и основной нагрузки 9, внедряется индентор 2. Глубина вдавливания индентора измеряется индикатором 1. Однако шкалы индикатора проградуированы не в единицах длины, а в единицах твердости, поэтому значение твердости читают непосредственно по одной из шкал индикатора.
АО «Точприбор» г. Иваново в настоящее время выпускает приборы для измерения твердости по методу Роквелла ТР 5006 и ТР 5006 - 02. Прибор ТР 5006 предназначен для измерения твердости по Роквеллу металлов и сплавов, графитов и металлографитов, пластмасс, клееной фанеры, прессованной древесины и других материалов. К прибору может дополнительно поставляться грузовая подвеска для обеспечения измерения твердости по методу Бринелля с нагрузками H(кгс): 612,9(62,5); 980,7(100); 1226(125); 1839(187,5). При этом обозначение прибора ТР 5006 - 02. Диапазон измерения твердости по методу Роквелла: шкала А, HRA - от 70 до 93; шкала B, HRB - от 25 до 100; шкала C, HRCэ - от 20 до 70. Продолжительность времени приложения основной нагрузки регулируемая, от 2 до 8 с.
Твердомер 2120ТР (рисунок 2.10) относится к группе полуавтоматических твердомеров. Особенностью конструкции является электромеханическое перемещение испытательного стола, предварительное обжатие испытуемого изделия, автоматизация приложения и снятия предварительной и основной нагрузок.
Рисунок 2.10 Твердомер 2120ТР.
3.8 Метод Польди
Наряду с рассмотренными статическими методами, иногда для определения твердости крупногабаритных деталей применяется также и динамический метод Польди.
Определение твердости по методу Польди НР основано на сравнении диаметров отпечатков шарика, полученных одновременно на исследуемом образце и эталоне с известной твердостью в результате одного удара (рисунок 2.11).
Рисунок 2.11 Определение твердости по методу Польди
Удар производится ручным молотком по бойку, который прижат к эталону пружиной. Шарик находится между эталоном и образцом. При ударе шарик вдавливается и в образец, и в эталон.
Измерив диаметры отпечатков на образце и эталоне и зная твердость эталона, можно подсчитать твердость исследуемого образца
Прибор Польди дает приближенные результаты, так как твердость эталона Нэ определяется при статическом вдавливании по методу Бринелля, а твердость исследуемого образца НР- при динамическом вдавливании.
Для одного и того же материала динамическая твердость значительно больше статической. Для различных материалов отношение этих твердостей колеблется в пределах от 1,6 до 2,8.
Практически твердость по методу Польди после удара и измерения диаметров отпечатков не подсчитывается по приведенным формулам, а определяется по соответствующим таблицам.
3.9 Измерение твердости методом Шора
При измерении твердости по Шору груз вместе с укрепленным на нем индентором (обычно это стальной шарик) падает с высоты Нп на образец перпендикулярно его поверхности (рисунок 2.12). Твердость по Шору определяется по высоте отскока шарика Но. Шкала твердости разделена на 130 единиц. Она рассчитана таким образом, что твердость закаленной заэвтектоидной стали оказывается равной 100 единиц. Эти приборы используются для экспресс-анализов. Между твердостью по Шору и другими методами нет никакой взаимосвязи.
Рисунок 2.12 Схема определения твердости по Шору.
В некоторых случаях, когда применение перечисленных методов невозможно, твердость определяется с помощью тарированных напильников.
Этот метод менее точен, но прост и легко применим в цеховых условиях.
4. Порядок выполнения работы
Получите у лаборанта образцы металлов, подлежащие испытанию на твердость (ориентировочная величина твердости образцов должна быть известна) и при необходимости прошлифуйте на шлифовальной бумаге.
4.1 Проведение испытаний на твердость по Бринеллю на приборе ТШ-2
Используя данные таблицы 2.1, убедитесь, что диаметр шарика (рисунок 2.2) и величина нагрузки 2, установленные на приборе, соответствует характеристикам образца, подлежащего испытанию на твердость, учитывая, что рычажная система с подвеской создают нагрузку 1839 H (187,5 кгс).
Положите образец на стол 5 прибора и вращением маховика 7 по часовой стрелке подожмите его к шарику до тех пор, пока он не упрется в ограничитель 4.
Нажатием кнопки 8 включите электродвигатель привода прибора. По окончании испытания (после того как сигнальная лампа 6 погаснет TD0.0, а электродвигатель остановится) вращением маховика 7 против часовой стрелки опустите стол. Снимите образец со стола.
Измерьте диаметр отпечатка с помощью микроскопа МПБ-3.
Для этого:
1) установите микроскоп основанием колонки 5 (рисунок 2.3) на испытуемый образец так, чтобы отверстие в основании было концентрично с измеряемым отпечатком, а окно в колонке находилось против внешнего источника света;
2) наблюдая в окуляр 1 и вращая его вокруг продольной оси, установите резкое изображение шкалы сетки;
3) вращением установочного кольца 3 добейтесь получения резкого изображения отпечатка в поле зрения окуляра;
4) снимите отсчет по шкале с ценой деления 0,02 мм;
Рассчитайте среднее арифметическое двух измерений, по таблицам (ГОСТ 9012) определите твердость НВ образца и рассчитайте предел прочности материала.
Занесите данные в таблицу 2.2.
Таблица 2.2 Результаты испытаний твердости
4.2 Проведение испытаний на твердость по Бринеллю на приборе ТП-2
Убедитесь, что нагрузка 17 (рисунок 2.7), установленная на приборе, составляет 613 Н (62,5 кгс). При этом следует иметь в виду, что подвеска передает нагрузку, равную 49 Н (5 кгс).
Включите прибор и проверьте освещенность.
Переводом рукоятки 13 вниз до защелкивания приведите привод прибора в состояние готовности к испытаниям.
Установите поворотную головку 5 в крайнее левое положение. При этом индентор 8 встанет по оси прибора.
Провести испытания на твердость образцов малоуглеродистой стали. Установите испытуемый образец стали на стол 10 и вращением маховика 11 поднимите стол до упора образца в торец защитного чехла 7.
Нажатием на клавишу 12 приведите прибор в действие. По окончании испытания (рычаг 13 поднимется в верхнее положение, а сигнальная лампа 14 погаснет) опустите маховиком стол до выхода образца из контакта с индентором.
Установите рукояткой поворотную головку 5 в крайнее правое положение. При этом объектив 6 микроскопа окажется точно над отпечатком, оставленном индентором на поверхности образца. Наблюдая в окуляр 2 и опуская стол, добейтесь четкого видения отпечатка.
С помощью измерительной системы микроскопа измерьте диаметр отпечатка. Измерение отпечатков производится с помощью двух штрихов, которые перемещаются вращением микрометрического винта 1 и барабанчика 4.
Вращением микрометрического винта 1 подведите нулевой штрих видимой в поле окуляра шкалы слева от отпечатка, вращением барабанчика 4 подведите подвижный штрих справа от отпечатка так, как это показано на рисунке 2.13.
1 -отпечаток; 2 -шкала окуляра; 3 -подвижный штрих
Рисунок 2.13 Схема измерения диаметра отпечатка
Снять показания: целые числа по шкале, видимой в поле окуляра, десятые и сотые - по шкале, нанесенной на боковой поверхности барабанчика 4 (рисунок 2.7).
По результатам трех измерений диаметров отпечатков по таблице (ГОСТ 10241 - 62) определить твердость HB. Определить среднее значение твердости.
Вычислить предел прочности стали, зная твердость HB.
Данные занесите в таблицу 2.2.
4.3 Проведение испытаний на твердость по Роквеллу на приборе ТК - 2
Перед испытанием на твердость по Роквеллу необходимо произвести контроль прибора с целью определения точности его показаний. Контроль прибора производят при помощи брусков, твердость которых заранее известна. При проверке показания прибора должны находиться в пределах чисел твердости, обозначенных на контрольных брусках. Если твердость по прибору не соответствует твердости контрольных брусков, то к показаниям прибора при испытании образцов вводится соответствующая поправка. Порядок проведения контроля аналогичен порядку проведения испытаний.
Убедитесь, что индентор и величина нагрузки, установленные на приборе (рисунок 2.9), соответствуют характеристикам образца, подлежащего испытанию на твердость. 2.4.3.3 Тумблером включите электродвигатель привода прибора.
Провести испытания на твердость образцов отожженной стали шариком (шкала В) при нагрузке 981 H (100 кгс) и закаленной стали алмазным конусом (шкала С) при нагрузке 1475 H (150 кгс). Допускается применение конусных инденторов из твердого сплава при твердости до 50 HRCэ.
Установите испытуемый образец на стол и вращением маховика плавно, ОСТОРОЖНО поднимите его до соприкосновения образца с индентором.
При быстром подъеме образца можно сломать кончик азмазного индентора.
Продолжая подъем стола, установите стрелки индикатора так, чтобы малая стрелка заняла положение у красной точки, а большая - положение, близкое к вертикальному (допустимо отклонение от вертикали не более, чем на 15 градусов).
Установочным диском совместите нулевую отметку черной шкалы индикатора с большой стрелкой. Нажатием клавиши приведите прибор в действие.
После того, как стрелки индентора установятся, произведите отчет по соответствующей шкале.
Вращением маховика отведите образец от индентора.
Твердость следует измерять не менее, чем в трех точках. Расстояние между центрами двух соседних отпечатков или от центра отпечатка до края образца должно быть не менее 3 мм. Определите среднее значение твердости.
Данные испытаний твердости занесите в таблицу 2.2.
5. Содержание отчета
В отчете должны быть изложены:
1) цель работы;
2) характеристика испытаний на твердость, как способа исследования металлов; краткое описание методов определения твердости по Бринеллю, Виккерсу, Роквеллу;
3) схемы испытания на твердость методами Бринелля, Виккерса и Роквелла;
4) заполненные таблицы с результатами измерения твердости по методам Бринелля и Роквелла; расчет предела прочности материалов, испытанных по методу Бринелля.
Контрольные вопросы
Что понимается под твердостью?
Назовите приборы для определения твердости.
Опишите принцип действия приборов для испытания на твердость.
Чем объясняется широкое применение способа измерения твердости?
Какова размерность твердости для различных способов испытания?
Когда применяются методы Роквелла, Виккерса, Бринелля?
Твердость каких металлов испытывают по методу Бринелля?
Приложение А (справочное)
Таблица ориентировочного перевода значений твердости, определяемых различными методами
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Характеристика основных механических свойств металлов. Испытания на растяжение, характеристики пластичности (относительное удлинение и сужение). Методы определения твердости по Бринеллю, Роквеллу, Виккерсу; ударной вязкости металлических материалов.
реферат [665,7 K], добавлен 09.06.2012Методика определения твердости по Бреннелю, Роквеллу, Виккерсу. Схема испытаний на твердость различными способами. Продолжительность выдержки образца под нагрузкой. Основные методы внедрения в поверхность испытываемого металла стандартных наконечников.
лабораторная работа [6,3 M], добавлен 12.01.2010Методика определения твердости и измерения отпечатка, схемы испытания различными способами. Сопротивление материала проникновению в него более твердого тела. Расчеты определения твердости; перевод твердость по Бринелю в твердость по Раквеллу, Виккерсу.
лабораторная работа [567,3 K], добавлен 12.01.2010Понятие твердости. Метод вдавливания твердого наконечника. Измерение твердости по методу Бринелля, Виккерса и Роквелла. Измерение микротвердости. Порядок выбора оборудования. Проведение механических испытаний на твердость для определения трубных свойств.
курсовая работа [532,5 K], добавлен 15.06.2013Испытания на твердость металла с помощью метода измерения по Бринеллю. Устройство и принцип работы твердомера. Поиск предела прочности и текучести материала. Связь между напряжениями и деформациями. Поверхностная и объемная твердость материалов.
контрольная работа [700,4 K], добавлен 06.11.2012Сущность статических испытаний материалов. Способы их проведения. Осуществление испытания на растяжение, на кручение и изгиб и их значение в инженерной практике. Проведение измерения твердости материалов по Виккерсу, по методу Бринеля, методом Роквелла.
реферат [871,2 K], добавлен 13.12.2013Обзор теоретических сведений по исследованию характера упрочнения металла по индикаторной диаграмме растяжения. Схема определения твердости по Бринеллю и по Роквеллу. Расчет основных параметров индикаторной дигаммы, анализ графических зависимостей.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 04.04.2014Виды твёрдых растворов. Методы измерения твердости металлов. Диаграмма состояния железо-карбид железа. Диаграмма изотермического превращения аустенита для стали У8, кривая режима изотермической обработки, обеспечивающей получение твердости 150 НВ.
контрольная работа [38,5 K], добавлен 28.08.2011Измерения и запись твердости по Виккерсу: достоинства и недостатки способа. Сравнительная характеристика способов разливки стали. Разработка эскиза отливки с модельно-литейными указаниями. Технология, оборудование и область применения свободной ковки.
контрольная работа [1,9 M], добавлен 20.01.2012Дефекты и контроль качества сварных соединений. Общие сведения и организация контроля качества. Разрушающие методы контроля сварных соединений. Механические испытания на твердость. Методы Виккерса и Роквелла как методы измерения твердости металла.
контрольная работа [570,8 K], добавлен 25.09.2011Исследование структуры металла: выявление нарушения его сплошности, распределения примесей и неметаллических включений, формы и расположения кристаллитов. Понятие твердости металлов, ликвации, методической печи. Классификация металлорежущих станков.
контрольная работа [88,9 K], добавлен 15.08.2009Принцип работы гребного вала морского судна. Основные факторы разрушения. Измерения твердости по Бринеллю. Схема вдавливания индентора в тело заготовки. Определение предела текучести, кривая Веллера. Динамические испытания на изгиб образцов с надрезом.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 20.03.2014Факторы измерения твердости, дающие возможность без разрушения изделия получить информацию о свойствах. Разрушающие методы контроля твёрдости. Схема метода ремонтных размеров. Восстановление валов плазменно-дуговой металлизацией. Гальванические покрытия.
презентация [1,4 M], добавлен 02.05.2015Определение механических свойств конструкционных материалов путем испытания их на растяжение. Методы исследования качества, структуры и свойств металлов и сплавов, определение их твердости. Термическая обработка деформируемых алюминиевых сплавов.
учебное пособие [7,6 M], добавлен 29.01.2011Особенности макроструктурного анализа. Методы подготовки макрошлифа. Методы исследования и изготовления микрошлифа. Оптическая схема металлографического микроскопа. Исследование металла на электронном микроскопе. Физические методы исследования металла.
практическая работа [1,5 M], добавлен 09.12.2009Основные методы и средства для измерения размеров в деталях типа "вал" и "корпус". Расчет исполнительных размеров калибров для контроля шлицевого соединения с прямобочным соединением. Схема измерительного устройства для контроля радиального биения.
курсовая работа [2,8 M], добавлен 27.08.2012Статистический приемочный контроль качества продукции как основной метод контроля поступающих потребителю сырья, материалов и готовых изделий. Виды планов статистического контроля партии продукции по альтернативному признаку, основные требования к ним.
контрольная работа [21,0 K], добавлен 04.10.2010Рассмотрение правил проведения макро- и микроанализа металлов и сплавов, определению твердости, исследованию структур и свойств сталей и чугунов, цветных сплавов и пластмасс. Практические вопросы термической и химико-термической обработки металлов.
учебное пособие [4,4 M], добавлен 20.06.2012Основные группы и разновидности показателей качества. Понятие единичных, комплексных и интегральных показателей качества. Алгоритм расчета комплексного показателя качества. Описание и характеристика различных методов измерения показателей качества.
презентация [100,6 K], добавлен 04.05.2011Характеристика метрологической службы ФГУП "Комбината "Электрохимприбор". Описание средства допускового контроля. Средство измерения для измерения параметров калибра-кольца: микроскоп УИМ-23. Описание двухкоординатного измерительного прибора типа ДИП-1.
дипломная работа [274,6 K], добавлен 12.05.2011