Визначення мікротвердості фазових складових сплавів

Мета роботи: Вивчення методики проведення виміру мікротвердості шліфів.

Прилади і устаткування: Мікротвердомір ПМТ-3, зразки шліфів.

Загальні положення

1. Призначення

МІКРОТВЕРДОМІР ПМТ-3 являє собою прилад, призначений для виміру мікротвердості металів, сплавів, скла, абразивів,кераміки мінералів, вдавленням алмазних наконечників.

1. Оптична схема

Принцип дії приладу заснований на вдавленні алмазного наконечника (піраміди) у досліджуваний матеріал під певним навантаженням і вимірі лінійної величини діагоналі отриманого відбитка.

Число мікротвердості визначається розподілом нормального навантаження, прикладеної до алмазного наконечника, на умовну площу бічної поверхні отриманого відбитка:

HV= Р/S.

Оптична схема мікроскопа показана на мал. 1.

Освітлювальний устрій дозволяє розглядати досліджуваний предмет як у світлому полі (див. малюнок, праворуч), так й у темному полі (див. малюнок, ліворуч).

При дослідженні предметів у світлому полі промінь від джерела світла через конденсор 2, світлофільтр 3, колективну лінзу 4 й ірисову діафрагму 5 попадає на відбивну пластинку 6. Далі промінь

проходить в об’єктив 7, попадає на досліджуваний предмет 8, відображається від нього, знову попадає в об'єктив 7 й, пройшовши відбивну пластинку 6, ахроматичну лінзу 9 і призму 10, утворить зображення предмета у фокальній площині окулярного мікрометра 11.

Освітленість предмета при спостереженні у світлому полі регулюється зміною діаметра діафрагми 5.

Призма 10 відхиляє промінь на 45°, що створює зручності при роботі на приладі.

Перехід до роботи в темному полі здійснюється поворотом власника 12 відбивної пластинки й дзеркала за допомогою рукоятки 13 (мал. 2).

При роботі в темному полі промінь проходить світлофільтр 3 (див. мал. 1, ліворуч), кільцеву діафрагму 14 і попадає на відбивне дзеркало 15. Далі, пройшовши кільцеву діафрагму 16, промінь відображається від параболічного дзеркала 17, попадає на досліджуваний предмет 8, відображається від нього й проходить той же шлях, що й при спостереженні у світлому полі.

1.2. Конструкція

Основними частинами мікротвердоміра є штатив з предметним столиком і голівка з механізмом навантаження.

Штатив складається з підстави 18 (див. мал. 2) і стовпчика 19, що має зовні стрічкове різьблення для переміщення у вертикальному напрямку кронштейна 20 з тубусом за допомогою гайки 21. Кронштейн закріплюється на колонку за допомогою розрізної втулки гвинтом 22 (мал. 3), що при роботі повинен бути затиснутий.

У кронштейні розміщені механізми грубого й мікрометричного руху тубуса мікротвердоміра. Обертаючи баранчики 23 (див. мал. 2, 3) грубі рухи й баранчик 24 (див. мал. 2) мікрометричні рухи, можна переміщати тубус нагору й униз.

Хід механізму грубого руху можна регулювати. Якщо один баранчик грубого руху небагато розгорнути щодо іншого, хід руху тубуса буде важче або легше залежно від того, у яку сторону розгорнуті баранчики. Крім того, механізм грубого руху можна застопорити за допомогою рукоятки 25 (див. мал. 3). На баранчику 26 є шкала, один розподіл якої відповідає 0,002 мм підйому або опускання тубуса.

Предметний столик 27 (див. мал. 2) укріплений на підставі штатива трьома гвинтами. Верхня частина столика, на яку встановлюється предмет, може переміщатися у двох взаємно перпендикулярних напрямках за допомогою гвинтів 28 (див. мал. 3) і 29. Відпустивши стопорний гвинт 30, можна за рукоятку повертати столик від упору до упору.

Призма 31 (див. мал. 2) застосовується при дослідженні поверхонь циліндричних предметів; на пластинку 32 за допомогою пластиліну можна помістити предмет будь-якої конфігурації.

Механізм навантаження складається зі штока 33, укріпленого на двох пружинах, розташованих усередині корпуса механізму. У власника 34 (див. мал. 3) уставляється алмазний індентор, а на стовщену частину штока кладеться гиря 35 (див. мал. 2). Для одержання відбитка шток опускають плавним обертанням рукоятки 36 арретира проти часової стрілки.

Освітлювач 37 (див. мал. 3) укріплений на тубусі мікроскопа й служить для висвітлення досліджуваного предмета. При повороті рукоятки 13 (див. мал. 2) від упору до упору освітлювач дозволяє розглядати предмет як у світлому, так й у темному полі. Рівномірне висвітлення досягається переміщенням і розворотом патрона з лампою 38 (див. мал. 3).

Світлофільтри 3 (см. рис. 2) освітлювача призначені для збільшення контрастності вивчаємого предмета.

Гвинтовий окулярний мікрометр закріплений на трубці насадки гвинтом 40. Окулярний мікрометр при встановленні повинен бути розгорнутий так, щоб напрямок руху перехрестя сітки проходив крізь діагональ відбитку та щоб барабанчик мікрометра знаходився справа від дослідника.