
- •Лабораторная работа №1 определение твердости металлов и сплавов
- •Определение твердости по бринллю
- •Определение твердости по роквеллу
- •Порядок работы на поиборе рквелла
- •Определение твердости по викерсу
- •Порядок работы на приборе виккерса
- •Определение микротвердости
- •Лабораторная работа №2 микроскопический метод иследования металлов и сплавов
- •Лабораторная работа № 3 микроструктура углеродистых сталей в равновесном состоянии
- •Доэвтектоидные стали
- •Эвтектоидные стали
- •Заэвтектоидные стали
- •Лабораторная работа №4 структура чугунов
- •Общие сведения
- •Белые чугуны
- •Графитные чугуны
- •Серые чугуны
- •Высокопрочные чугуны
- •Ковкие чугуны
- •Маркировка графитных чугунов
Порядок работы на поиборе рквелла
В зависимости от образца устанавливают соответствующие индентор и нагрузку. Образец укладывается на столик и вращением маховика по часовой стрелке плавно поднимают его до тех пор, пока малая стрелка не совпадет с красной точкой на шкале. Это означает, что индентор вдавился в образец под действием предварительной нагрузки 10 кгс. Затем поворачивают шкалу циферблата так, чтобы большая стрелка указывала на цифру 0 на черной шкале (маховичек остается не подвижным). После этого плавно нажимаем на педаль и рычаг с грузом опускается вниз, передавая на образец в течение 5-7 сек основную нагрузку. Затем основная нагрузка автоматический снимается; большая стрелка после остановки указывает на число твердости по Роквеллу. Это значение записывают и, поворачивая маховичек против часовой стрелки, снимают предварительную нагрузку и освобождают образец.
Твердость на Роквелле рекомендуется измерять не менее трех раз на одном образце. В расчет берется среднее значение результатов замеров. Расстояние между отпечатками, а так же между отпечатком и краем должна быть соответственно не менее 1,5 и 4 мм при измерении конусом и шариком.
Определение твердости по викерсу
При стандартном измерении твердости по Виккерсу в поверхность образца вдавливается индентор в форме четырехгранной алмазной пирамиды с углом при вершине 136°. Твердость характеризуется площадью отпечатка. Индентор вдавливается при нагрузках 1, 3, 5,10, 20, 30, 50, 100 или 120 кгс. чем больше нагрузка, тем глубже он проникает в испытываемый материал. Поэтому для определения твердости тонких слоев применяют меньшие нагрузки.
После
снятия нагрузки, действующей определенное
время (10-15 сек
для черных и 30 сек
для цветных металлов и сплавов), при
помощи микроскопа, установленного на
твердомере, измеряют диагонали
и
отпечатка, оставшегося на поверхности
образца, с точностью до 0,001мм.
Твердость по Виккерсу HV, так же и как по Бринеллю, определяют как усилие, приходящийся на площадь боковой поверхности полученного пирамидального отпечатка:
,
,
отсюда:
,
(кгс/
),
МПа.
Где Р – нагрузка на пирамиду, кгс;
Α – угол между противоположными гранями пирамиды 136°;
D – среднее арифметические длины обеих диагоналей отпечатка после снятия нагрузки, мм.
Зная нагрузку Р, по значению d можно определить твердость по специальным таблицам, составленным с использованием формулы
Порядок работы на приборе виккерса
Образец устанавливают на столике испытываемой поверхностью к верху, поднимают до соприкосновения алмазной пирамидой вращением маховика. Нажатием педали приводят в действие нагружающий механизм и подачу давления грузов на алмазную пирамиду . выдержка образца под нагрузкой (10-15 сек) фиксируется сигнальной лампочкой на передней панели прибора. После снятия нагрузки к месту печати подводят поворотную головку микроскопа и замеряют длины диагоналей.
Для измерения диагоналей отпечатки в окуляре имеются два основных штриха. Вращением левого винта микроскопического окуляра микроскопа подвести левый штрих к левому углу отпечатка. Затем винтом подвести правый штрих к правому отпечатку. Прочитать результат, полученный на шкале и микрометрическом винте, который будет соответствовать величине диагонали отпечатка. Далее образец повернуть на 90° и измерить вторую диагональ. По средней величине двух измерений определяется число твердости по формуле или по специальным таблицам. Каждая таблица соответствует определенной нагрузке, которая указывается в обозначении.