Добавил:

Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт»

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

laba_2_1.docx

Скачиваний:

Добавлен:

01.07.2025

Размер:

378.07 Кб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 67 / 77

Акустичний і динамічний методи визначення твердості зразка

У багатьох випадках застосування класичних твердомірів для виміру може стати проблематичним. По-перше, коли контрольоване виріб є великогабаритним і його не можна піднести до приладу. Крім цього, вирізка фрагмента з виробу для наступного виміру твердості приводить до псування виробу. По-друге - коли потрібно досить висока продуктивність контролю.

Щоб уникнути тих недоліків, які властиві класичним методам твердометрії, були розроблені твердоміри, що використовують акустичний і динамічний методи.

Акустичний метод заснований на вимірі відносних змін механічного імпедансу коливальної системи перетворювача в залежності від механічних властивостей поверхні зразка. Акустичний перетворювач являє собою стрижень із магнітострикціонного матеріалу (наприклад, нікелю), на кінці якого укріплений індентор у вигляді алмазної призми. До стрижня прикріплений п'єзоелемент, що збуджує в перетворювачі поздовжні пружні коливання частотою 30-40 кГц. Стрижень із індентором притискають до контрольованого об'єкта з постійною силою. При цьому індентор впроваджується в поверхню виробу тем глибше, чим менше твердість його матеріалу. Площа зони зіткнення індентора з виробом с зменшенням твердості росте, а модуль пружного опору

збільшується.

Зміна імпедансу визначають по зміні власної частоти навантаженого перетворювача, яку вимірюють частотоміром . Шкалу індикатору градуюють в одиницях твердості за Роквеллу.

Принцип роботи динамічних твердомірів заснований на вимірі відносини швидкостей індентора при падінні й відскоку його від поверхні контрольованого виробу. Відношення швидкостей переміщення індентора при відскоку й падінні характеризують твердість контрольованого виробу. Перетворювач містить у собі механічну систему, що забезпечує переміщення індентора щодо поверхні контрольованого матеріалу, і електричну котушку. У зведеному положенні перетворювача цанга спускового механізму втримує індентор. При натисканні спускової кнопки цанга розтискається й індентор під дією попередньо стислої пружини скидається на контрольовану поверхню. На кінці індентора розташований твердосплавна кулька, що безпосередньо контактує з випробуваним матеріалом. Усередині індентора перебуває постійний магніт. При перетинанні магнітним полем витків котушки в останній наводиться э.д.с., пропорційна швидкості руху індентора. Вимірювана твердість

є функцією відносини сигналів U 1 і U2:

де U1- швидкість скидання; і U2-швидкість відскоку.

ЗМІСТ ЗВІТУ

1. Назва роботи.

2. Ціль роботи.

3. Протокол випробувань твердості по методу Бринелля.

4. Протокол випробувань твердості по методу Роквелла.

5. Графік залежності твердості від вмісту вуглецю.

6. Висновки.

Контрольні питання для самоперевірки

1. Що таке твердість?

2. Класифікація методів виміру твердості?

3. Сутність виміру твердості за Бринеллю?

4. До якого значення твердості при випробуванні за Бринеллю використовуються сталеві кульки?

5. Якого діаметра кульки використовуються при випробуванні на твердість за Бринеллю?

6. З яких умові вибирається діаметр кульки при випробуванні на твердість за Бринеллю?

7. Приклад запису твердості за Бринеллю?

8. Сутність виміру твердості за Роквеллу?

9. При вимірі якої твердості знімається відлік показанні по шкалах A, С, В?

10. Приклад форми записи твердості за Роквеллу?

11. Дати визначення твердості?

12. Назвати способи виміру твердості по характеру впливу наконечника?

13. Зобразити схему випробування на твердість за Бринеллю?

14. Записати формулу визначення твердості за Бринеллю й пояснити вхідні в неї величини?

15. Назвати вид індентора при вимірі твердості HB?

16. Зобразити схему випробування на твердість за Виккерсу?

Записати формулу визначення твердості за Виккерсу й пояснити вхідні в неї величини?

18. Назвати вид індентора при вимірі твердості HV?

19. Зобразити схему випробування на твердість за Роквеллу?

20. Назвати вид індентора й значення навантаження при вимірі твердості HRA?

21. Назвати вид індентора й значення навантаження при вимірі твердості HRB?

22. Назвати вид індентора й значення навантаження при вимірі твердості HRC?

23. З якою метою проводиться вимір мікротвердості?

24. Назвати значення навантаження при вимірі мікротвердості?

25. Сутність виміру твердості за Польдь?

26. Сутність виміру твердості за Шору?

Таблиця 1. Конвертування величин твердості за Віккерсу, Бринеллю, Роквеллу, Шору

Vickers, HV	Brinell, HB	Rockwell, HRC	Shore, HS	Vickers, HV	Brinell, HB	Rockwell, HRC	Shore, HS
940		68	97	412	390	42	56
900		67	95	402	381	41	55
865		66	92	392	371	40	54
832		65	91	382	362	39	52
800		64	88	372	353	38	51
772		63	87	363	344	37	50
746		62	85	354	336	36	49
720		61	83	345	327	35	48
697		60	81	336	319	34	47
674		59	80	327	311	33	46
653		58	78	318	301	32	44
633		57	76	310	294	31	43
613		56	75	302	286	30	42
595		55	74	294	279	29	41
577		54	72	286	271	28	41
560		53	71	279	264	27	40
547	514	52	69	272	258	26	38
528	495	51	68	266	253	25	38
513	475	50	67	260	247	24	37
498	464	49	66	254	243	23	36
484	451	48	64	248	237	22	35
471	442	47	63	243	231	21	35
458	432	46	62	238	226	20	34
446	421	45	60	230	219		33
434	409	44	58	222	212		32
423	400	43	57	213	203		31

Таблиця 2. Таблиця відповідності стандартів твердості


Твердість по Бринеллю (НВ) Шарик 10 мм, навантаження: 3000 кгс		Твердість по Віккерсу (HV)	Твердість по Роквеллу (3)						Порог твердості (HS)		Границя прочности (Прибл.) МПа (2)
Стандартний шарик	Вольфрамовий твердосплавний шарик		Шкала А, навантаження: 60кгс, Алмазна піраміда(Н ИЛ)	Шкала В, навантаження 100кгс, 1/16" дюймовий шарик		Шкала С, навантаження 150кгс, Алмазна піраміда (HRC)		Шкала D навантаження 100кгс, Алмазна піраміда (HRD)
- -		940	85.6 -		68.0		76.9			97		-
- -		920	85.3 -		67.5		76.5			96		-
- -		900	85.0 -		67.0		76.1			95		-
- (767)		880	84.7 -		66.4		75.7			93		-
- (757)		860	84.4 -		65.9		75.3			92		-
- (745)		840	84.1 -		65.3		74.8			91		_-
- (733)		820	83.8 -		64.7		74.3			90		-
- (722)		800	83.4 -		64.0		73.8			88		-
- (712)		-	- -		-		-			-		-
- (710)		780	83.0 -		63.3		73.3			87		-
- (698)		760	82.6 -		62.5		72.6			86		-
- (684)		740	82.2 -		61.8		72.1			_-		_-
- (682)		737	82.2 -		61.7		72.0			84		-
- (670)		720	81.8 -		61.0		71.5			83		-
- (656)		700	81.3 -		60.1		70.8			-		-
- (653)		697	81.2 -		60.0		70.7			81		-
- (647)		690	81.1 -		59.7		70.5			_-		_-
- (638)		680	80.8 -		59.2		70.1			80		-
- 630		670	80.6 -		58.8		69.8			-		-
- 627		667	80.5 -		58.7		69.7			79		-
_- -		677	80.7 -		59.1		70.0			_-		_-
- 601		640	79.8 -		57.3		68.7			77		-
_- -		640	79.8 -		57.3		68.7			_-		_-
- 578		615	79.1 -		56.0		67.7			75		-
_- -		607	78.8 -		55.6		67.4			_-		_-
- 555		591	78.4 -		54.7		66.7			73		2055
_- -		579	78.0 -		54.0		66.1			_-		2015
- 534		569	77.8 -		53.5		65.8			71		1985
_- -		533	77.1 -		52.5		65.0			-		1915

Продовження таблиці 2

-	514	547	76.9	-	52.1	64.7	70	1890
(495)	_-	539	76.7	_-	516	64.3	_-	1855
-	-	530	76.4	-	51.1	63.9	-	1825
-	495	528	76.3	-	51.0	63.8	68	1820
(477)	_-	516	75.9	_-	50.3	63.2	_-	1780
-	-	508	75.6	-	49.6	62.7	-	1740
-	477	508	75.6	-	49.6	62.7	66	1740
(461)	_-	495	75.1	_-	48.8	61.9	_-	1680
-	-	491	74.9	-	48.5	61.7	-	1670
-	461	491	74.9	-	48.5	61.7	65	1670
444	_-	474	74.3	_-	47.2	61.0	_-	1595
-	-	472	74.2	-	47.1	60.8	-	1585
-	444	472	74.2	-	47.1	60.8	63	1585
429	429	455	73.4	_-	45.7	59.7	61	1510
415	415	440	72.8	-	44.5	58.8	59	1460
401	401	425	72.0	-	43.1	57.8	58	1390
388	388	410	71.4	-	41.8	56.8	56	1330
375	375	396	70.6	-	40.4	55.7	54	1270
363	363	383	70.0		39.1	54.6	52	1220
352	352	372	69.3	(110.0)	37.9	53.8	51	1180
341	341	360	68.7	(109.0)	36.6	52.8	50	1130
331	331	350	68.1	(108.5)	35.3	51.9	48	1095
321	321	339	67.5	(108.0)	34.3	51.0	47	1060
311	311	328	66.9	(107.5)	33.1	50.0	46	1025
302	302	319	66.3	(107.0)	32.1	49.3	45	1005
293	293	309	65.7	(106.0)	30.9	48.3	43	970
285	285	301	65.3	(105.5)	29.9	47.6	-	950
277	277	292	64.6	(104.5)	28.8	46.7	41	925
269	269	284	64.1	(104.0)	27.6	45.9	40	895
262	262	276	63.6	(103.0)	26.6	45.0	39	875
255	255	269	63.0	(102.0)	25.4	44.2	38	850
248	248	261	62.5	(101.0)	24.2	43.2	37	825
241	241	253	61.8	100	22.8	42.0	36	800
235	235	247	61.4	99.0	21.7	41.4	35	785
229	229	241	60.8	98.2	20.5	40.5	34	765
223	223	234	-	97.3	(18.8)	-	-
217	217	228	-	96.4	(17.5)	-	33	725
212	212	222	-	95.5	(16.0)	-	-	705

Продовження таблиці 2

207	207	218	- 94.6	(15.2) -	32	690
201	201	212	- 93.8	(13.8) -	31	675
197	197	207	- 92.8	(12.7) -	30	655
192	192	202	- 91.9	(11.5) -	29	640
187	187	196	- 90.7	(10.0) -	-	620
183	183	192	- 90.0	(9.0) -	28	615
179	179	188	- 89.0	(8.0) -	27	600
174	174	182	- 87.8	(6.4) -	-	585
170	170	178	- 86.8	(5.4) -	26	570
167	167	175	- 86.0	(4.4) -	-	560
163	163	171	- 85.0	(3.3) -	25	545
156	156	163	- 82.9	(0.9) -	-	525
149	149	156	- 80.8	- -	23	505
143	143	150	- 78.7	- -	22	490
137	137	143	- 76.4	- -	21	460
131	131	137	- 74.0	_- -	_-	450
126	126	132	- 72.0	- -	20	435
121	121	127	- 69.8	- -	19	415
116	116	122	- 67.6	- -	18	400
111	111	117	- 65.7	- -	15	385

Зауваження 1). Наведені вище значення взяті з довідника AMS Metals з межею міцності у приблизних метричних значеннях і твердістю за Бринеллю вище рекомендованих значень.

Зауваження 2). 1Мпа=1N/мм2

Зауваження 3) Значення в дужках ( ) рідко використовуються й наведені як довідкова інформація, узята з довідника JІS Handbook Steell.

Таблиця 3. Вибір діаметра кульки й навантаження залежно від твердості й товщини випробуваного зразка.

Матеріал	Границя виміру в одиницях твердості за Бринеллю	Мінімальна товщина випробуваного зразка (мм)	Співвідношення між навантаженням Р і діаметром шарика Д	Діаметр шарика Д (мм)	Навантаження Р (Н)	Витримка піл навантаженням (с)
Черні метали	1400 - 4500 1400	6 - 3 4 - 2 2	Р=300 Д²	10,0	30 000	10
				5,0	7 500
				2,5	1 875
		6 6 - 3 3	Р=100 Д2	10,0	10 000	10
				5,0	2 500
				2,5	625
Кольорові	1300	6 - 3	Р=300 Д2	10,0	30 000	10
метали		4 - 2		5,0	7 500
		2		2,5	1 875
		9 - 3		10,0	10 000
	350 - 1300	6 - 3	Р=100 Д2	5,0	2 500	10
		3		2,5	625
		6		10,0	2 500
	80 - 350	6 - 3	Р=25 Д2	5,0	625	10
		3		2,5	150

Таблиця 4.Визначення чисел твердості за Бринеллю.

Число твердості НВ при			Діаметр	Число твердості НВ при
Навантажені Р (Н)			Відбитку	Навантажені Р (Н)
300 Д²	100 Д²	25 Д²			300 Д²	100 Д²	25 Д²
4440			4,50		1790	595	149
4290			4,55		1740	581	145
4150		346	4,60		1700	568	139
4010		334	4,65		1670	555	136
3880	1290	323	4,70		1630	543	133
3750	1250	313	4,75		1590	530	130
3630	1210	303	4,80		1560	519	127
3520	1170	293	4,85		1520	507	124
3410	1140	284	4,90		1490	496	122
3310	1100	276	4,95		1460	486	119
3210	1070	267	5,00		1430	475	116
3110	1040	259	5,05		1400	465	114
3020	1010	252	5,10		1370	455	112
2930	977	245	5,15		1340	446	109
2850	950	237	5,20		1310	437	107
2770	923	231	5,25		1280	428	105
1690	897	224	5,30		1260	419	103
2320	872	218	5,35		1230	410	101
2550	849	212	5,40		1210	402	98,6
2480	826	207	5,45		1180	394	96,6
2410	804	201	5,50		1160	386	84,6
2350	783	196	5,55		1140	379	92,7
2290	763	191	5,60		1110	371	91,0
2230	743	186	5,65		1090	364	89,3
2170	724	181	5,70		1070	357	87,6
2120	706	176	5,75		1050	350	87,9
2070	688	172	5,80		1030	343	85,9
2010	671	168	5,85		1010	337	84,3
1970	655	164	5,90		992	331	82,6
1920	639	160	5,95		973	324	81,1
1870	624	156	6,00		955	318	79,6
1830	609	152

Розмірність твердості дана в Мпа. Діаметри відбитків дані для кульок у мм. Для визначення по таблиці числа твердості при випробуванні Д=5мм діаметр відбитка помножити на 2.

Таблиця 5. Співвідношення чисел твердості за Бринеллю й Роквеллу.

Роквелл		Бринелль
HRC	HRA	Диаметр отпечатка, мм	HB при нагрузке 300 кгс (3000 Н)
72	89,0	2,20	782
70	86,5	-	-
69	86,0	2,25	744
68	85,5	-	-
67	85,0	2,30	713
66	84,5	-	-
65	84,0	2,35	683
65	83,5	-	-
63	83,0	2,40	652
62	82,5	-	-
61	81,5	2,45	627
60	81,0	-	-
59	80,5	2,50	600
58	80,0	2,55	-
57	79,5	-	578
56	79,0	2,60	-
55	78,5	-	555
54	78,0	2,65	-
53	77,5	-	532
52	77,0	2,70	512
51	76,5	2,75	495
50	76,0	-	-
49	75,5	2,80	477
48	74,5	2,85	460
47	74,0	2,89	448
46	73,5	2,92	437
45	73,0	2,96	426
44	72,5	3,00	415
42	71,5	3,08	393
40	70,5	3,16	372
38		3,25	352
36		3,34	332
34		3,44	313
32		3,53	297
30		3,61	283
28		3,69	270
26		3,76	260
24		3,83	250
22		3,91	240
20		3,99	230

Таблиця 6. Вибір навантаження й наконечника для випробування за Роквеллу.

Вид наконечника	Навантаження(Н)	Позначення твердості за Роквеллу	Границі вимірів в одиницях твердості за Роквеллу
Стальний шарик	1000	HRB	25 - 100
Алмазний конус	1500	HRC	20 - 67
Алмазний конус	600	HRA	70 - 85

Примітка . Для випробування невідповідальних деталей твердість HRC 20 - 50 допускається застосування наконечника із твердого сплаву.

Таблиця 7. Вибір навантаження для умови визначення твердості за Виккерсу.

Рекомендовані навантаження, кгс, при твердості
2 - 50	50 - 100	100 - 300	300 - 900
-	-	-	5 - 10
-	-	5 - 10	10 - 20
5 - 10	25 - 10	20 - 50	-
10 - 20	30	20 - 50	20 - 50
>20	>30	>50

Примітка: Мінімальна товщина зразка: для сталі в 1,2 рази більше діагоналі відбитка, для кольорових металів - в 1,5 рази.

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 67 / 77

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

#
01.07.2025376.32 Кб0Laba1_1.doc
#
12.05.201524.41 Кб6laba2TZI.docx
#
12.05.2015509.31 Кб6laba5.pdf
#
01.04.2025239.1 Кб0laba_1.doc
#
12.05.2015696.53 Кб22laba_1_1.docx
#
01.07.2025378.07 Кб0laba_2_1.docx
#
10.11.2019162 Кб3laba_3-16.docx
#
10.11.2019367.1 Кб4laba_3-17.doc
#
01.03.202569.98 Кб0Laba_4.docx
#
01.07.20252.59 Mб0Laba_5_1 (1).docx
#
01.07.20252.24 Mб0Laba_6 (1).docx