Испытания на твердость по роквеллу
В способе испытания на твердость по Роквеллу измеряют глубину отпечатка, получаемого вдавливанием наконечника индентора в образец под действием последовательно прилагаемой предварительной Р0 и основной Р1 нагрузок (табл. 4) на глубину h0 и h1 = h – h0 соответственно (рис.3). В качестве индентора используется алмазный конус с углом при вершине 120° (шкалы А и С) или стальной шарик диаметром 1,5875мм = 1/16 дюйма (шкала В). В результате измеряют остаточное увеличение глубины проникновения индентора е после снятия основной нагрузки, но при сохранении предварительной (рис.3). Твердость по Роквеллу по шкалам А и С равна 100 – е, а по шкале В равна 130 – е. Именно эти значения и отмечает стрелка индикатора прибора. Чем меньше величина е, выраженная в делениях шкалы циферблата, тем выше твердость. Цена одного деления составляет 0,002 мм.
Таблица .4
Выбор наконечника и нагрузки для изменения твердости по Роквеллу
Обозначение твердости по Роквеллу |
Индентор |
Общее усилие испытательной нагрузки, (Р1+Р0),Н |
Измеряемая твердость (ориентир) по Виккерсу, МПа |
Допускаемый интервал измеряемой твердости по шкале прибора Роквелла |
HRB HRCЭ НRА |
Стальной шарик Алмазный конус Алмазный конус |
(100+900) 1000 (100+1400) 1500 (100+500) 600 |
600-2400 2400-9000 3900-9000 |
25-100 20-67 70-85 |
Последовательность операций при изменении твердости на твердомере Роквелла приведена на рис.3.
1. Включить прибор и установить деталь (образец) на столик. Стрелки индикатора прибора находятся в произвольном положении.
2. Подвести деталь к наконечнику с помощью телескопического подъемника таким образом, чтобы, указатель маленькой стрелки индикатора совместился с красной точкой на его циферблате. На образец действует сила вдавливания Р0 = 100 Н., индентор внедряется на глубину h0.
Поворотом внешнего кольца индикатора устанавливаем нулевое деление шкалы С подвижного циферблата напротив указателя большой стрелки. Прибор готов к измерению твердости.
.
Рис. 3 Схема измерения твердости на твердомере Роквелла
3. Включаем автоматическое нагружение основным усилием P1. От воздействия общего усилия P0+ Р1 стрелки индикатора приходят в движение
4. После автоматического отключения основного усилия Р1 по указанию большой стрелки фиксируется твердость на циферблате, измеряемая индентором, который находится на глубине h.
5. Опускаем столик с помощью телескопического устройства и снимаем образец.
Примечания:
— твердость измеряется на поверхности очищенной от ржавчины, загрязнений, окалины;
— измерения проводятся, не менее трех раз и принимают среднее значение;
— твердость по Роквеллу обозначают с учетом условий измерения: 58 HRCЭ; 73 НRА; 85 HRB.
— расстояние между центрами двух соседних отпечатков должно быть не менее четырех их диаметров, но не менее 2 мм.
При изменении нагрузки твердость в условиях вдавливания алмазного конуса не изменяется, так как условия деформации под вершиной конуса остаются постоянными. Именно поэтому при испытании твердости по Роквеллу сохраняется закон подобия.
В соответствии с ГОСТ 8.064-79 введен новый эталон, и твердость НRС обозначается как HRCЭ, значения которой немного больше. Для пересчета используются специальные таблицы.
Толщина испытываемых образцов или глубина поверхностного сдоя должна быть не менее чем в восемь раз больше остаточной глубины вдавливания е. После испытания на противоположной стороне образца не должно быть заметных следов деформации.