Лабораторна робота №1 визначення твердості металів

Мета роботи: навчитися вимірювати твердість різними способами (Роквела, Бринеля, ПИМ).

При виконанні роботи треба отримати такі знання та уміння:

Знання: різні методи вимірювання твердості та одиниці твердості.

Уміння: вимірювати твердість на приладах ТК-2, ТШ-2, ПИМ, визначати на яких приладах варто вимірювати той чи інший зразок.

Обладнання та матеріали: Твердоміри ТК-2, ТШ-2, ПИМ, вимірювальна лупа, зразки для вимірювання.

Короткі теоретичні відомості

Твердість – це здатність тіла протистояти проникненню в нього більш твердого тіла, яке практично не деформується. Таким тілом може бути стальна загартована кулька, стальний конус, стальний конус з алмазним наконечником, алмазна піраміда. Вибір тіла, яке вдавлюють в метал залежить від виду вимірювання, твердості вимірюваного металу.

Методів вимірювання є декілька: Роквела, Бринеля, Вікерса та ін. Найбільш поширеним є методи Бринеля і Роквела, якими вимірюють макротвердість. Вони доповнюють один іншого і, як правило, на виробництві використовуються одночасно.

Методом Вікерса вимірюють мікротвердість, це твердість зерен, або якихось невеликих дільниць зразка. Про інші методи вимірювання твердості дізнайтеся з рекомендованої літератури. Системною одиницею твердості є Паскаль (1 Па, Н/м²). Проте на практиці часто користуються несистемними одиницями твердості, тому в довідниках є таблиці, які дають можливість перевести одні одиниці в інші. Паскаль - це дуже мала одиниця твердості, тому позначають твердість у мегапаскалях (МПа).

До кожного з приладів вимірювання твердості є паспорт-інструкція. Тому при підготовці до лабораторної роботи треба з нею ознайомитись. Описання будови та роботи приладів є у рекомендованих лабораторних практикумах. При з’ясуванні будови та роботи приладів ТК-2 і ТШ-2 зверніть увагу на спільне та відмінне між ними. Перш за все треба з'ясувати коли і який прилад застосовується. Прилад ТШ-2 вимірює більш м'які метали. Він має діапазон вимірювання від 500 до 4500 МПа.

Твердомір ТК-2 має діапазон вимірювання від 800 до 7800 МПа Як видно їх діапазони вимірювання перекриваються. Тобто в окремих випадках твердість тієї чи іншої деталі можна виміряти, як на одному, так і на іншому приладі. В такому разі визначають яким краще приладом користуватись, виходячи з особливостей їх роботи. Так приладом ТШ-2 не можна вимірювати твердість тонких деталей, кулькою вони будуть продавлюватись. Твердомір ТШ-2 робить на деталі значну вм’ятину, тому готові деталі варто вимірювати приладом ТК-2. Прилад ТШ-2 вимірює твердість довше але точніше ніж ТК-2.

Питання для самоконтролю

1. Що називається твердістю металів та які одиниці вимірювання твердості ?

2. Назвіть способи вимірювання твердості.

3. Яка необхідність в застосуванні декількох способів визначення твердості ?

4. Який із зразків 60 НRА, 60 НRС, 60 НВ найбільш твердий і найбільш м'який ? На скільки ?

5. Як встановити на якій шкалі (А, В, С) приладу ТК-2 вимірювати той чи інший зразок ?

Якщо виникають утруднення при відповіді на питання зверніться до рекомендованої літератури.