2.3. Определение твердости по Виккерсу

Метод Виккерса отличается повышенной точностью и пригоден для испытания материалов любой твердости. Здесь в качестве индентера используется правильная четырехгранная алмазная пирамида с углом между гранями 136⁰, которая вдавливается под нагрузкой Р от 5 до 120 кГ. Мерой твердости является диагональ отпечатка, измеряемая с помощью микроскопа, встроенного в прибор. Схема определения твердости по Виккерсу показана на рис. 1.7.

Рис. 1.7. Схема определения твердости по Виккерсу

Твердость по Виккерсу (HV) вычисляется по формуле

гдеF – площадь отпечатка, d – диагональ отпечатка.

При использовании небольших нагрузок (5…20 кГ) получаются микроскопические отпечатки, практически не повреждающие поверхность деталей; кроме того, метод Виккерса широко используется при изучении твердости мелких структурных составляющих и деталей малых размеров.

Проведенные многочисленные эксперименты показали , что по полученному значению НВ можно с допустимой точностью рассчитать основные механические характеристики :

_в = 0,345НВ , МПа ;

_т = 0,367НВ – 240 ( при НВ больше 1500 ) , МПа;

_т =0,2 НВ ( при НВ меньше 1500) ,МПа ;

δ =420 (2 _{в +} _т ) 100% ;

Ψ = 68000/НВ + 33 ( при НВ=1750….3000) МПа.

Порядок выполнения работ .

1. На приборе Бринелля произвести испытания цилиндрических образцов на твердость . Диаметр отпечатков при помощи лупы замерять в двух взаимно перпендикулярных направлениях .

2. Значение твердости рассчитать по формуле :

НВ= 2Р/{[πD(D-(D²-d²)^½]} ,

где Р – нагрузка в Н ; D – диаметр вдавливаемого шарика в мм ; d – средний диаметр отпечатка на образце , мм.

Результаты замеров представить в таблице 1.

Таблица 1 .

Результаты измерения и расчета твердости нв.

Марка образца	Нагрузка Р в Н	Диаметр шарика D в мм	Диаметр отпечатка , в мм d			Твердость НВ в МПа
			1	2	среднее

3. По эмпирическим формулам рассчитать значения механических характеристик и полученные значения поместить в таблицу 2.

4. Аналогичным образом выполнить индивидуальное задание .

Таблица 2 .

Механические свойства сплава .

№	в , МПа	т , МПа	δв %	Ψ в %

5. Составить отчет о проделанной работе .