Способы определения основных свойств металлов

Испытание металлов на твердость.

Твердость — способность металла оказывать сопротивление проникновению в него другого более твердого тела.

В настоящее время разработаны и используются различные методы определения твердости. Но наибольшее распространение получили методы вдавливания твердого наконечника.

Твердость по Бринеллю. Она определяется с помощью пресса Бринелля. Метод основан на вдавливании в плоскую поверхность металлического образца под постоянной нагрузкой Р твердого стального шарика (рис. 2, а).

После снятия нагрузки в испытуемом образце образуется отпечаток (лунка). Диаметр отпечатка измеряется в двух взаимно перпендикулярных направлениях с помощью микроскопа Бринелля (лупа со шкалой).

Определение твердости металлов методами

Рис. 2. Определение твердости металлов методами:

Бринелля (а); Роквелла (б); Виккерса (в); D — диаметр шарика; d — диаметр отпечатка; А — глубина вдавливания шарика; А0 — глубина вдавливания наконечника; F — основная нагрузка; F0 — предварительная нагрузка

Для определения твердости по Бринеллю на практике пользуются таблицей, в которой указаны значения твердости в зависимости от диаметра отпечатка. Метод Бринелля не является универсальным. Он не позволяет испытывать материалы твердостью более НВ 450, так как при этом может деформироваться шарик, а также образцы толщиной менее 1—2 мм из-за их продавливания.

Твердость по Роквеллу. В поверхность образца вдавливается алмазный конус при испытаниях твердых материалов или твердый закаленный шарик при испытаниях мягких материалов (рис. 2, б). Испытания выполняются на специальном приборе — прессе Роквелла. На приборе предусмотрен индикатор, на циферблате которого две шкалы: черная (С) и красная (В).

Шкала С используется при испытаниях с помощью конуса при нагрузке 150 кгс; значение твердости обозначается HRC. Шкала В — для шарика при нагрузке 100 кгс, значение твердости обозначается HRB.

Пресс Бринелля и прибор Роквелла можно использовать лишь в условиях лаборатории.

Определить твердость с меньшей точностью в цеховых условиях до и после термической обработки или механической обработки, сварки, обработки давлением и др., а также для измерения твердости крупногабаритных изделий и деталей сложной формы, в том числе рельсов, колес железнодорожного подвижного состава и т.д., позволяют электронные твердомеры, измеряющие твердость сталей, сплавов и их сварных соединений по шкалам Бринелля, Роквелла, Шора и Виккерса (рис. 2, в).

Один из них, электронный твердомер ТЭМП-3 (рис. 3), состоит из датчика и электронного блока, соединенных кабелем. Внутри датчика размещается ударник, в верхней части датчика — зажим для ударника и спусковая кнопка. Взвод ударника внутри датчика осуществляется с помощью закрепленного на корпусе прибора толкателя. На лицевой стороне корпуса прибора расположены жидкокристаллический индикатор и клавиатура.

Для измерения твердости датчик прибора устанавливают на изделие, предварительно закрепив ударник в верхнем положении, и нажимают спусковую кнопку. Ударник ударяется о поверхность измеряемого изделия и отскакивает от него. На дисплее прибора появится число твердости по выбранной шкале. Для корректного измерения твердости изделия необходимо провести 5—10 измерений.

Электронный твердомер ТЭМП-3

Рис. 3. Электронный твердомер ТЭМП-3:

1 — электронный блок; 2 — жидкокристаллический индикатор; 3 —толкатель; 4 — спусковая кнопка; 5 — датчик; 6 — ударник; 7 — шарик; 8 — опорное кольцо; 9 — поверхность изделия

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >