Лабораторні роботи 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 у 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 допов-нюють один іншого і, як правило, на виробництві викорис-товуються 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 застосо-вується. 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 перекри-ваються. Тобто в окремих випадках твердість тієї чи іншої деталі можна виміряти, як на одному, так і на іншому приладі. У 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 у 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.