Определение твёрдости материалов. Исследование влияния содержания углерода на твердость стали (Практическая работа)
1.1 Цель работы
1.1.1 Ознакомиться с устройством и работой твердомеров, научиться переводить значения твердости из одних единиц в другие.
1.1.2 Установить влияние содержания углерода на твердость стали.
1.2 Задание.
1.2.1 Изучить справочные данные. Ознакомиться с устройством и работой приборов, используемых в работе.
1.2.2 Провести эксперимент и занести полученные данные в таблицы (таблица 1.2,
1.3).
1.2.3 Написать отчёт.
1.3 Оборудование и материалы на рабочем месте.
1.3.4 Приборы Бринелля, Роквелла, плакаты с их изображением.
1.3.2 Микроскопы измерительные.
1.3.3 Образцы отожженной и закаленной стали, чугуна, бронзы.
1.3.4 Таблица перевода твердости из одних единиц в другие.
1.4 План выполнения работы.
1.4.1 Изобразить схему прибора Бринелля, указать его основные узлы.
1.4.2 Описать методику работы на приборе Бринелля.
1.4.3 Изобразить схему прибора Роквелла, указать его основные детали.
1.4.4 Описать методику работы на приборе Роквелла.
1.4.5 Указать в таблице 1.2 режимы испытания на приборе Роквелла.
1.4.6 Выбрать режимы испытания для образцов по заданию преподавателя и опреде-лить их твёрдость. Результаты занести в таблицу 1.3.
1.4.7 Построить график зависимости твёрдости отожжённой стали от содержания уг-лерода.
1.5 Справочные материалы.
Твердость — это свойство материала сопротивляться проникновению в него дру-гого более твердого тела, не получающего при этом остаточной деформации. Твер-дость металлов определяют следующими методами: царапания, отскакивания шарика от поверхности тела (метод Шора), вдавливания. По методу вдавливания работают твердомеры Бринеля (ГОСТ 9012-59), Роквелла (ГОСТ 9013-59) и Виккерса.
6
Таблица 1.1 – Режимы испытания твердости по методу Бринелля
|
Толщина |
Диаметр |
|
|
Нагрузка Р, Н (кгс) |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
30D² |
|
10D² |
2,5D² |
|
|
||||||||||
|
образца, |
шарика |
|
|
|
|||||||||||
|
для стали, |
|
для медных |
для мягких |
|
|
||||||||||
|
мм |
|
D, мм |
|
|
|
||||||||||
|
|
чугуна |
|
сплавов |
сплавов |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
Меньше 3 |
2,5 |
1839 (187,5) |
|
613 (62,5) |
|
153 (15,6) |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
От 3 до 6 |
5 |
7355 (750) |
|
|
2452 (250) |
|
613 (62,5) |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
Более 6 |
10 |
29420 (3000) |
|
9810 (1000) |
|
2451 (250) |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
Таблица 1.2 – Режимы испытаний твёрдости по методу Роквелла |
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
Материал |
|
Применяемая шкала |
|
Нагрузка, Н(кгс) |
|
Обозначение твёрдости |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
Отожженная сталь |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
Закаленная сталь |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
Твёрдый слой |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Таблица 1.3 – Измерение твёрдости на приборах Бринеля и Роквелла
Материал образца
Сталь 10
Сталь 45
У13
Серый
чугун
Бронза
Закаленная сталь 45
|
|
Прибор Бринелля |
|
|
Прибор Роквелла |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Толщина, мм |
Диаметр шарикаD,мм |
Нагрузка, Н(кгс) |
Содержание уг-лерода,% |
Время выдерж-ки, |
Диаметр dотпечатка, мм |
Твердость, НВ |
Нагрузка Р,Н(кгс) |
Обозначениетвердости |
Твердость |
Твердость, НВ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|