Література.

1. В.М.Никифоров, “Технология металлов и конструкционные материалы”,М., Высш. шк., 1980

2. И.И.Жуковец, “Механические испытания материалов”, М., Высш, шк., 1980

3. Ю.А.Геллер, А.Г.Рахштадт, “Материаловедение”, М., Мет., 1975

4. И.А.Цурпал, М.П.Барабан, В.М.Швайко, “Сопротивление материалов”, (лаб. работы), К., Вища шк., 1978

Лабораторна робота №2

Тема: Вимірювання твердості матеріалів.

Мета роботи: Визначення твердості матеріалів за методом Брінелля.

Прилади і матеріали: Прилад 2109 ТБ, міри твердості, мікроскоп МПБ- 2 (МБС-9), зразки матеріалів.

Теоретичні відомості.

При вимірюванні твердості матеріалів за Брінеллем стальна загартована кулька діаметром D втискається в досліджуваний зразок навантаженням Р протягом часу 10...180 с. Тиск здійснюється вантажами, пересування яких провадиться за допомогою електродвигуна. Повний набір вантажів з важільною підвіскою подає на кульку зусилля при втискуванні 3000 кГс (29430 Н). Створення інших зусиль забезпечується підбором відповідних вантажів. Навантаження зберігається протягом встановленого на пульті приладу часу, по закінченні якого навантаження автоматично знімається і двигун вимикається. Після вимкнення двигуна поворотом маховика проти годинникової стрілки опускають столик приладу і знімають зразок. При втискуванні кулька утворює на поверхні зразка сферичний відбиток, діаметр якого визначають спеціальним мікроскопом МПБ-2, на окулярі якого нанесена шкала з поділками 0,05 мм. Діаметр відбитка вимірюють в двох взаємно перпендикулярних напрямках з точністю 0,05 мм; для визначення твердості приймають середнє значення двох вимірів.

Д іапазон вимірювання твердості 8 – 450 НВ. При вимірюванні твердості за Брінеллем застосовують кульки діаметрами 10, 5 і 2,5 мм.

Число твердості по Брінеллю НВ характеризується відношенням навантаження, діючого на кульку, до площі відбитка.

;

або через h:

;

де: Р – навантаження, кГс;

D – діаметр кульки, мм;

d – діаметр відбитка, мм;

h – глибина відбитка, мм.

При вимірюванні твердості кулькою діаметром 10 мм під навантаженням 3000 кГс і витримкою 10 с твердість по Брінеллю позначається, наприклад, НВ 140. При інших умовах вимірювання позначення твердості доповнюються індексами в такому порядку: діаметр кульки, мм, навантаження, кГс, тривалість витримки, с. Наприклад, при випробуваннях кулькою діаметром 5 мм під навантаженням 250 кГс, прикладеним на протязі 30 с число твердості за Брінелем (200) буде позначатися НВ 5/250/30 – 200.

Встановлені норми для випробувань по Брінеллю.

Таблиця 1

Метал (матеріал)	Твердість, кГс/мм2	Товщина зразка, мм	Співвідн. між Р і D2 К	D, мм	Р, кГс	Витримка, с
Чорні	140-450	6-3 4-2 >2	30	10 5 2,5	3000 750 187,5	10 10 10
Чорні	<140	>6 6-3 >3	10	10 5 2,5	1000 250 62,5	10 10 10
Кольорові	>130	6-3 4-2 >2	30	10 5 2,5	3000 750 187,5	30 30 30
Кольорові	35-130	9-3 6-3 2-3	10	10 5 2,5	1000 250 62,5	30 30 30
Кольорові	8-35	>6 6-3 <3	2,5	10 5 2,5	250 62,5 15,6	60 60 60

Таблиця №2 (складання вантажів)

Р, кГс	Р, Н	Набір вантажів, Н
187,5	1839	Підвіска – 1839
250	2452	1839+613
500	4904	1839+613+2452
750	7355	1839+613+4903
1000	9807	1839+613+2452+4903
3000	29420	1839+613+2452+5*4903