Прочие методы определения твердости

Описанные выше методы измерения твердости используют главным образом для испытания металлов и полимерных материалов. Наряду с этим для испытания неметаллических образцов находит применение ряд других способов, использующих иные возможности определения параметров твердости.

Определение твердости методом царапанья сапфировой иглой

используют для испытания твердости окончательно обработанных поверхностей материалов из дерева и слоистых прессованных материалов. Принцип, предложенный Мартенсом, основан на том, что на поверхность испытываемого материала наносят царапины с помощью сапфировой иглы конусной формы (угол при вершине 50°, радиус иглы 25 мкм). Мерой величины твердости при нанесении царапины является нагрузка, которая образует бороздку шириной 50 мкм. Диапазон изменения нагрузки 0,5...1,5 Н.

Определение твердости по Шору (вариант D) используют при испытании на твердость эбонита. В качестве индентора применяют иглу из закаленной стали с конусообразным острием (угол при вершине 30°, радиус при вершине 0,1 мм). По усилию пружины, воздействующей на инден- тор, в пределах от 1 до 45 Н различают величины твердости по Шору D от 0 до 100. Глубина вдавливания индентора должна составлять 2,54 мм при D = 0 и быть равна нулю при D= 100.

Определение глубины вдавливания пуансона применяют для испытания образцов или высверленных проб из литого асфальта, битумной мастики и аналогичных смесей. В качестве индентора используют пуансон с плоской рабочей поверхностью диаметром 25.2 мм (при испытании смесей для уличных магистралей) и 11,3 мм (при испытании смесей для надземного и подземного строительства). Усилие при испытании составляет 523,91 Н, длительность нагружения 0,5 или 5 ч. Глубину вдавливания пуансона измеряют в миллиметрах.

Возможности пересчета показателей твердости

Напряженное состояние при испытании на растяжение и при определении твердости различное, и поэтому физического смысла зависимость между временным сопротивлением при растяжении Q и величиной твердости НВ не имеет. Для нелегированных нормализованных сталей было предложено эмпирическое соотношение, пользоваться которым надо с большой осторожностью.

Само собой разумеется, что значения временного сопротивления при растяжении, определенные по величине твердости, как весьма ориентировочные следует особо помечать и ни в коем случае не подменять ими точное определение временного сопротивления при испытаниях на растяжение, в том числе и при сдаточных. Зависимости, определенные для других материалов, например, для меди, латуни, отожженной алюминиевой и оловянной бронзы (Qh = 5,5 НВ), холод нод сформирован ной бронзы (QB = 4 НВ) или для алюминия и его сплавов (QB = 3,7 НВ), вообще не смогли утвердиться в практике.

Физический смысл соотношения нагрузок при испытании на твердость также пока еще не полностью выяснен, поэтому отсутствует точная методика пересчета параметров твердости, определенных различными методами. Однако в этом случае на практике не следует избегать сравнения значений, полученных при использовании разных способов определения твердости. Для этой цели существуют таблицы пересчета, составленные по эмпирическим данным.

Вопросы для самоконтроля

  • 1. Приведите классификацию механических испытаний.
  • 2. Какие параметры и величины измеряются при проведении механических испытаний?
  • 3. Какое оборудование применяется при проведении испытаний на разрыв?
  • 4. Как проводятся испытания на срез?
  • 5. Какие параметры измеряются при проведении испытаний на сжатие?
  • 6. Какие параметры измеряются при проведении испытаний на кручение?
  • 7. Дайте определение ползучести.
  • 8. Как проводятся испытания на длительную прочность?
  • 9. Для чего проводятся испытания на воздействие циклических нагрузок?
  • 10. Как проводят испытания на ударную вязкость и как оценивается результат испытаний?
  • 11. Дайте определение износа.
  • 12. Какими параметрами характеризуется износ?
  • 13. Какие бывают виды износа?
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >