27. Влияние состояния поверхности металла на результаты испытания твердости.
Во всех методах испытания на твердость важно правильно подготовить поверхность образца. Все поверхностные дефекты (окалина, выбоины, вмятины, грубые риски и т. д.) должны быть удалены. Требования к качеству испытуемой поверхности зависят от применяемого индентора и величины прилагаемой нагрузки. Чем меньше глубина вдавливания индентора, тем выше требуется чистота поверхности и тем более строго необходимо следить, чтобы св-ва поверхностного слоя не изменились в следствии наклёпа или разогрева при шлифовании и полировке. 28. Каким должно быть соотношение размера отпечатка и размеров структурных составляющих при испытаниях на макротвердость? Микротвердость?
При испытаниях на макротвердость размер отпечатка значительно больше размера структурных составляющих, а при испытаниях на микротвердость размер отпечатка меньше размера структурной составляющей.
29. Классификация методов опр-ия твердости. Практическое использование этих методов?
Статические методы:
В зависимости от характера нагружения при измерении твердости материал может испытывать упругую или упруго-пластинчатую деформации (метод вдавливания) либо упруго-пластинчатую деформацию и разрушения (метод царапанья). Различные методы опр-ия твердости объединяет контактный характер приложения нагрузки и локальность нагружения. Наибольшее распространение получили методы измерения твердости вдавливанием в испытуемое тело более твердого тела – наконечника (индентора).
Методы вдавливания:
- измерение твердости по Бринеллю
- измерение твердости по Роквеллу
- измерение твердости по Виккерсу
- измерение микротвердости
Динамические методы:
- измерение твердости методом упругого отскока байка (по Шору)
- метод Польди.
Динамические методы используются тогда, когда нельзя использовать статические методы (при больших размерах испытуемого образца).
Применяются все эти методы в лабораториях, на производстве.
30. Как опр-ют число твердости по Бринеллю?
Шарик из закаленной стали диаметром D вдавливается в образец (изделие) под действием нагрузки Р, после снятия которой измеряют диаметр отпечатка, оставленного шариком (индентером) d. Все числа твердости обозначают буквой Н. Число твердости по Бринеллю – НВ. Оно равно отношению нагрузки Р (кгс) к площади шаровой поверхности отпечатка F (мм 2):
Размерность НВ кгс/мм2 или МПа, но рядом с числом твердости размеров не указывают.
31. Размерность и обозначение числа твердости по Бринеллю.
Твердость по Бринеллю обозначается НВ, равно отношению нагрузки Р (кгс) к площади шаровой поверхности отпечатка F (мм2). Следовательно твердость по Бринеллю имеет размерность напряжения кгс/мм2 (МПа), но ее не указывают рядом с числом.
Пример: 300НВ
32. Как выбирают диаметр индентора, нагрузку и время выдержки при опр-ии твердости по Бринеллю?
Диаметр шарового индентора равен: 2,5; 5 или 10 мм. Для получения отпечатка оптимальных размеров необходимо правильно подобрать соотношение между нагрузкой и диаметром шарика. Рекомендуемые нагрузки и диаметры шариков выбираем с учетом ГОСТа по стандартным таблицам. Рекомендуемое время выдержки образца под нагрузкой для сталей 10с, для цветных металлов и сплавов 30 или 60с
33. Каковы условия получения одинаковых значений НВ при использовании инденторов разного диаметра?
Исходя из формулы:
где Р – нагрузка, кгс; D – диаметр шарика, мм; d – диаметр отпечатка, мм. Следует, что для получения одинаковых значений НВ при разных диаметрах шарика необходимо постоянство отношений P/D2 и d/D, а его в испытаниях на твердость по Бринеллю невозможно обеспечить.
34. С какой целью используют разные шкалы твердости по Роквеллу?
По шкале В измеряют твердость сравнительно мягких объектов. По шкале С более твердых (обычно измеряют твердость закаленных или цементов и закален изделий). Для измерения твердости тонких слоев (изделий) пользуются шкалой А
35. Как опр-ют число твердости по Роквеллу?
Число твердости считывается со шкалы прибора (это условная величина)
Опр-ие твердости по Роквеллу заключается в измерении индикатором величины H–h, т.е. разности глубин погружения индентора (находящегося под действием предварительной нагрузки Ро) после снятия основной нагрузки и до ее приложения.
Для шкалы С: HRC=100-(h-h0)/0,002
Для шкалы В: HRB=130-(h-h0)/0,002
Где h – глубина внедрения алмазного конуса в испытуемый образец под действием общей нагрузки; h0 – глубина внедрения алмазного конуса в испытуемый образец под действием предварительной нагрузки.
36. Как опр-ют число твердости по Виккерсу?
В поверхность образца вдавливают алмазный индентор в форме четырехгранной пирамиды. После удаления нагрузки Р=10-1000Н, действовавшей опр-ое время (10-15с), измеряют диагональ отпечатка d, оставшегося на поверхности образца. Число твердости HV опр-ют делением нагрузки в килограммах на площадь боковой поверхности полученного пирамидального отпечатка.