2. Методы определения твёрдости

Способы определения твёрдости делят:

-в зависимости от скорости приложения нагрузки - на статические и динамические;

-по способу приложения нагрузки - на методы вдавливания и царапания

Различают твёрдость по Бринеллю, Виккерсу, Роквеллу, микротвёрдость.

Нагрузка при определении твёрдости прилагается по оси вдавливаемого индентора перпендикулярно к испытуемой поверхности, при этом поверхность должна быть тщательно подготовлена и строго параллельна опорной поверхности. Все поверхностные дефекты должны быть удалены.

3. Испытания на твёрдость по методу роквелла

По этому методу в испытуемый металл вдавливают алмазный конус (с углом при вершине 120 градусов) или стальной закалённый шарик (диаметром 1,5875мм) под воздействием двух последовательно прилагаемых нагрузок: предварительной и общей, равной сумме предварительной и основной.

Число твёрдости измеряют в условных единицах, оно является мерой глубины вдавливания индентора под определённой нагрузкой, чем больше глубина вдавливания, тем меньше число твёрдости HR.

Прибор имеет три шкалы: А, В, С, соответственно твёрдость по ним обозначается:HRA, HRB, HRC.

Шкалы предназначены для испытаний:

A - особо твёрдых материалов (HB>700МПа)

B - мягких материалов (HB60-200МПа)

C - твёрдых материалов (HB230-700МПа)

При определении твёрдости по шкале В применяют стальной шарик, а по шкалам А и С - алмазный конус, при этом на поверхности детали остаётся отпечаток, во много раз меньший, чем при испытании твёрдости по Бринеллю.

Рисунок 4.1 Схема измерения твёрдости по Роквеллу

где Р - общая нагрузка;

Р₀- предварительная нагрузка; Р,- основная нагрузка

4.Оценка влияния распределения твёрдости на свойства изделия

Все механические свойства металла, а значит и изделий из него зависят от химического состава, структуры и способа ОМД. Прочность сплавов является совокупной характеристикой деформационного, структурного и фазового упрочнения. Разброс твёрдости характеризует степень равномерности деформации, последующей термической обработки и, собственно свойств изделия.

Пестрота твёрдости может быть нарушением режима термической обработки, местного обезуглероживания или близкого расположения ликвационной зоны к поверхности изделия.

Методические указания к выполнению работы:

1. Ознакомиться с заданием на практическую работу.

2. Изучить инструкцию по охране труда.

3. Подготовить образцы к испытанию.

4. Измерить параметры образцов.

5. Оформить отчет и составить выводы по работе.

6. Подготовиться к защите и защитить практическую работу.

Материальное обеспечение работы:

• методическое пособие к выполнению работы;

• образы для испытаний;

литература: 1. Константинов И.Л. «Технология ковки и горячей объемной штамповки», М., ИНФРА – М, 2014

Контрольные вопросы:

1.Что называется твердостью?

2.В чем заключается сущность определения твердости по методу Роквелла?

3.Какие шкалы для измерений имеет твердомер Роквелла?

4.Какая нагрузка прикладывается при измерении твердости образцов?

5..Какое соотношение единиц в числовом выражении имеет твердость по Роквеллу по отношению к твердости по Бринеллю?

6. Укажите твердость по Бринеллю, если твердость по Роквеллу 10HRC; 20HRC; 50 HRC.

7. Почему при определении твердости по Роквеллу сталей в качестве индентора используется алмазный конус, а цветных металлов и их сплавов - стальной закаленный шарик?

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №4