Определение твёрдости по Виккерсу
Данный метод используют для определения твёрдости деталей малой толщины и тонких поверхностных слоёв, имеющих высокую твёрдость. Твёрдость определяется вдавливанием в испытуемую поверхность (шлифованную или даже полированную) четырёхгранной алмазной пирамиды.
Твёрдость по Виккерсу HV, (МПа) определяют по формуле HV= 1,854 (Р/d2) 10-6, где P нагрузка на пирамиду, Н; d среднее арифметическое значение длин обеих диагоналей отпечатка, измеряемых после снятия нагрузки, м.
При измерении твёрдости применяют следующие нагрузки: 10; 20; 100; 200; 300; 500 H. Чем тоньше материал, тем меньше должна быть нагрузка. Число твёрдости по Виккерсу определяется по специальным таблицам по измеренной величине d. Перевод чисел твёрдости HV в систему СИ аналогичен переводу чисел твёрдости НВ.
Во многом аналогично методу Виккерса и происходит измерение микротвёрдости, с той лишь разницей, что нагрузка составляет 0,05…5 Н, и требуется более тщательная подготовка образцов.
4.3. Порядок выполнения работы и обработка результатов
4.3.1. Определение механических характеристик по диаграмме растяжения
По диаграмме растяжения определить основные точки для расчёта прочностных характеристик, после чего определить численные значения основных механических свойств.
По цилиндрическому образцу после испытания на растяжение рассчитать его относительное удлинение и сужение.
1) Определение предела текучести Т = РТ / F0, кгс/мм2
Перевести из системы СГС в систему СИ (МПа).
Нагрузка предела текучести
2)
Определение временного сопротивления
разрыву В
=
РВ /
F0,
кгс/мм2
Перевести из системы СГС в систему СИ (МПа).
Нагрузка временного сопротивления разрыву
3) Определение относительного удлинения
= [(lК l0)/l0] 100%, %
Для определения конечной длины образца (lК) разрушенные части образца плотно складывают так, чтобы их оси образовали прямую линию. Измерение lК проводится штангенциркулем. Измеряют расстояние между метками, ограничивающими расчетную длину.
4) Определение относительного сужения
= [(F0 FК)/F0] 100%, %
Для определения относительного сужения () цилиндрического образца после разрыва измеряют минимальный диаметр в области шейки (dK) с помощью штангенциркуля. По значению dK вычисляют площадь поперечного сечения образца после разрыва FК .
4.3.2. Измерение твёрдости образцов различными методами
В настоящей работе испытанию на твёрдость подвергаются различные образцы: углеродистая инструментальная сталь, конструкционная сталь, быстрорежущая сталь, подшипниковая сталь. Числа твёрдости определяются двумя рассмотренными выше способами. В связи с разбросом данных измерений испытания на твёрдость каждым методом повторяют 2…3 раза и берут средний результат.
Определение по Бринеллю.
1. В зависимости от предполагаемой твёрдости образца выбрать режим испытания и настроить пресс.
2. Произвести 2…3 вдавливания шарика, соблюдая условие: расстояние от центра отпечатка до края образца не должно быть меньше диаметра шарика и до центра соседнего отпечатка меньше двух диаметров.
3. Замерить с помощью отcчётного микроскопа диаметры отпечатков в двух взаимно перпендикулярных направлениях и по среднему арифметическому значению вычислить число твёрдости по формуле или найти из таблицы.