Выбор диаметра шарика и величины нагрузки в зависимости от материала, твёрдости и толщины испытуемого образца

Материал	Интервал твёрдости HB	Минимальная толщина образца, мм	Соотношение между нагрузкой P и диаметром шарика D	Диаметр шарика, мм	Нагрузка		Выдержка под нагрузкой, с
					кгс	кн
Чёрные металлы	140 – 450	От 6 до 3 От 4 до 2 Менее 2	P=30D2	10 5 2,5	3000 750 187,5	29,4 7,35 1,84	10
	До 140	Более 6 От 6 до 3 Менее 3	P=10D2	10 5 2,5	1000 250 62,5	9,81 2,45 0,61	30
Цветные металлы	130	От 6 до 3 От 4 до 2 Менее 2	P=30D2	10 5 2,5	3000 750 187,5	29,4 7,35 1,84	30
	35 - 130	От 9 до 3 От 6 до 3 Менее 2	P=10D2	10 5 2,5	1000 250 62,5	9,81 2,45 0,61	30
	8-35	Более 6 От 6 до 3 Менее 3	P=2,5D2	10 5 2,5	250 62,5 15,6	2,45 0,61 0,15	60

5.3. ПРАВИЛА ВЫПОЛНЕНИЯ ИСПЫТАНИЙ

При использовании шариков всех диаметров образец или изделие, подвергаемые испытанию, должны иметь чистую и плоскую поверхность, обработанную на станке или напильником. С поверхности образца следует удалить следы коррозии, лакокрасочные или гальванические покрытия и окалину, а также обезуглероженные или цементированные слои. Опорная поверхность тонких образцов должна быть гладкой и плотно соприкасаться с гладкой поверхностью столика твердомера. При использовании шарика диаметром 2,5 мм испытуемая поверхность должна быть особо тщательно отшлифована и отполирована. Во избежание обезличивания образцы перед испытаниями должны быть промаркированы в нерабочей зоне способом, не наносящим ущерба металлу (буквенно-цифровым клеймением, электроискровым способом или др.). Толщина образца должна бытьне менее десятикратной глубины отпечатка. В табл. 5.2 указаны минимально допустимые зна -

чения толщины образцов различной твёрдости исходя именно из этого условия.

Таблица 5.2

Минимально допустимая толщина образцов при определении твёрдости HB

Dш, мм	P, кгс	Числа твёрдости
		10	20	30	40	50	60	70	80
		Минимальная толщина образца, мм
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
2,5 2,5 5 5 5 10 10 10	62,5 187,5 62,5 250 750 250 1000 3000	- - 4,0 - - - - -	- - 2,0 - - 8,0 - -	- - 1,3 - - 5,3 - -	2,0 - 1,0 - - 4,0 - -	1,6 - 0,8 - - 3,2 - -	1,3 - 0,7 - - 2,6 - -	1,1 - 0,6 - - 2,3 - -	1,0 - - 2,0 - - 4,0 -
Dш, мм	P, кгс	Числа твёрдости
		100	120	140	150	200	300	400	600
		Минимальная толщина образца, мм
1	2	11	12	13	14	15	16	17	18
2,5 2,5 5 5 5 10 10 10	62,5 187,5 62,5 250 750 250 1000 3000	0,8 2,4 - 1,6 - - 3,2 -	0,7 2,0 - 1,3 - - 2,6 -	0,6 1,7 - 1,2 - - 2,3 -	0,5 1,6 - 1,1 3,2 - 2,1 6,4	0,4 1,2 - - 2,4 - - 4,8	0,3 0,8 - - 1,6 - - 3,2	- 0,6 - - 1,2 - - 2,4	- 0,5 - - 1,0 - - 1,9

Однако, по соглашению сторон (например, между поставщиком металла и его получателем), допускается определять твёрдость изделий (образцов) при значениях толщины не менее восьмикратной глубины отпечатка.

По известному значению твёрдости по Бринеллю (5.1) глубину отпечатка tможно определить [1] по формуле

(5.4)

Если по причине малости размеров опорная или боковые стороны образца окажутся деформированными, то испытание считается недействительным.

Для определения твёрдости тонких листов из одного материала допускается накладывать их друг на друга до тех пор, пока не образуется слой достаточной толщины, при этом листы должны плотно прилегать один к другому. При испытаниях заготовок, полученных прокаткой, рекомендуется наносить отпечатки перпендикулярно направлению прокатки. В качестве значения твёрдости принимается средняя величина по результатамтрёхизмерений. Расхождение между размерами получаемых отпечатков должно укладываться в пределы 0,2D<d<0,6D. При несоблюдении этого условия испытание признаётся недействительным и должно быть повторено с применением соответствующей нагрузки.

Шарик перед испытанием должен быть вытерт насухо.

Испытательная нагрузка должна быть приложена по перпендикуляру к плоскости образца, плавно, без толчков и ударов, с постепенным возрастанием до заданного значения. Расстояние от центра отпечатка до края образца должно быть не менее 2,5d, а между центрами двух соседних отпечатков - не менее 4,0d. Следовательно, для металлов сHB<35 эти расстояния соответственно должны быть равны 3dи 6d.

Диаметр отпечатка измеряется в двух взаимно перпендикулярных направлениях: с точностью до 0,05 мм при испытаниях шариком диаметром 5 и 10 мм и с точностью до 0,01 мм при испытаниях шариком диаметром 2,5 мм; разность измерений диаметров одного отпечатка не должна превышать 2% меньшего из них. За результат измерения твёрдости принимается среднее арифметическое значение двух измеренийкаждого отпечатка.

Для анизотропных материалов получаемая разность измерений диаметров отпечатков d может не укладываться в указанный допуск. В стандартах, ТУ или в договорах между поставщиком и потребителем на поставку таких материалов должны быть указаны пределы на разность измерений двух взаимно перпендикулярных диаметров отпечатка.

Цилиндрические образцы для испытаний должны быть уложены на специальную призму и установлены с условием отсутствия эксцентриситета приложения нагрузки и возможности проворачивания образца при испытании. Детали и изделия значительных размеров для измерения твёрдости должны быть размещены на специальных подставках, имеющих достаточную прочность и жесткость конструкции, дополняющих прибор. Тем самым должна быть исключена возможность опрокидывания прибора вместе с образцом в процессе нагружения и случайного нанесения травм операторам.