2.1.7. Измерение микротвердости (гост 9450-76)

Метод измерения микротвердости предназначен для определения твердости отдельных зерен, фаз и структурных составляющих сплава. Кроме того, микротвердость измеряют для контроля качества материала очень малых по размерам деталей (деталей ручных часов, лент, фольги, проволоки), а также хрупких неметаллических материалов (абразивов, минералов, стекла), полимеров и др.

При определении микротвердости четырехгранная алмазная пирамида (с углом между противоположными гранями при вершине 136⁰) вдавливается в испытуемый материал под очень небольшой нагрузкой от 5 до

500 гс.

Принцип измерения твердости такой же, как по Виккерсу, только пирамида отличается более высокой точностью изготовления, а величина диагонали отпечатка в микронах измеряется с помощью микроскопа и окулярмикрометра.

Числа твердости обозначаются символом Нµ, с указанием в индексе величины нагрузки в граммах (например, Н₅₀ = 220 означает, что число микротвердости 220 получено при нагрузке в 50 г).

Вместо расчета числа твердости по формуле Виккерса пользуются готовыми таблицами, рассчитанными для определенных нагрузок.

Соотношения между значениями твердости, измеренной различными методами, представлены в таблице 4 приложения.

3. Оборудование, приборы, материалы, инструмент

3.1. Приборы Бринелля, Роквелла, Виккерса и другие.

3.2. Отсчетный микроскоп для измерения отпечатков.

3.3. Образцы стали нормализованной, закаленной и отпущенной, цветных сплавов и чугуна.

3.4. Наждачная бумага, напильники.

4. Порядок выполнения работы

4.1. Студенты делятся на подгруппы, которые последовательно знакомятся с устройством приборов и методами испытания твердости.

4.2. Производится испытание твердости на приборах Бринелля образцов из цветных сплавов (индентор-шарик диаметром 5 мм, нагрузка 2500Н) и чугуна (индентор-шарик диаметром 10 мм, нагрузка 30000Н). Измеряются диаметры отпечатка, и находится число твердости по таблице (таблица 2 приложения).

4.3. Производятся испытания твердости на приборе Роквелла образцов из отожженной стали (индентор-шарик диаметром 1,58 мм, нагрузки: предварительная 100 Н, общая 1000 Н), закаленной и отпущенной стали (индентор-конус из твердого сплава, нагрузки: предварительная 100 Н, общая 1500 Н).

4.4. Полученные числа твердости вместе с обозначением твердости и характеристикой приборов записываются в таблицу 1 (таблицу экспериментальных данных)

4.5. Производится перевод значений твердости по Роквеллу в числа твердости по Бринеллю (таблица А3 приложения А) и записываются в соответствующую графу таблицы экспериментальных данных.

Таблица 1 – Таблица экспериментальных данных

Тип прибора	Обоз-на чение твер- дости	Вид индентора	Нагрузки		Испытуе мый материал	Результаты измерений
			Предварит. Р, Н	Общая Р, Н		Показания индикатора	Диаметр отпечатка, мм	Расчетная и переводная твердость (ед. НВ)
ТШ2	НВ	Шарик Ø10 мм		30000	Серый чугун	-
ТШ2	НВ	Шарик Ø5 мм		2500	Бронза	-
ТК2	НRB	Шарик Ø1,58 мм	100	1000	Сталь отож.		-
ТК2	HRC	Конус	100	1500	Сталь закал.		-