Сферической детали: а - выпуклой; б - вогнутой
Определение твердости деталей, имеющих выпуклую форму двоякой кривизны путем сплющивания. При контроле твердости мелких деталей машин, дроби, подшипниковых шариков, гранул порошкового материала наиболее удобным является метод сплющивания испытуемой поверхности детали плоской плитой (рис. 4.7); при этом пластическую твердость материала детали вычисляют как
НД = 0,927 (Р Ро) / Dpr1,188 hc0,812
где Р и Ро контактная нагрузка им ее значение, соответствующее отрезку, отсекаемому на оси Р линий Р(hc); Dpr – приведенный диаметр детали (для детали сферической формы Dpr = D); hc величина остаточного сближения в контакте.
Рис. 4.7. Схема сплющивания плоской плиткой детали двоякой кривизны
Разработаны новые модели переносных портативных твердомеров динамического действия, которые снабжены электронным блоком регистрации контактной деформации, обработки сигнала и выдачи информации в цифровом виде на экран дисплея в числах твердости HV.
Разработано также оптическое устройство «Микросвет» для измерения диаметров отпечатков (при контроле твердости), а также визуального контроля качества и состояния любой поверхности (особенного удобно устройство при использовании в труднодоступных местах крупногабаритных изделий, заготовок, деталей), измерения размеров трещин в деталях и узлах.
Прочностью называют способность материала сопротивляться пластической деформации и разрушению под воздействием статических и динамических нагрузок. В зависимости от направления внешних сил различают прочность на растяжение, сжатие, кручение, срез и смятие. Показателем прочности является предел прочности при растяжении в МПа, представляющий собой максимальное напряжение, которое выдерживает образец при испытании.
В справочных данных предел прочности обозначается b .
О прочности металлов в известной мере можно судить по их твердости. В частности, между твердостью по Бринеллю НВ и пределом прочности существует следующая приблизительная зависимость:
для стали с твердостью НВ 150...450:
b 0,345 * НВ,
для отожженных меди и медных сплавов:
b ( 0,48 ... 0,5) * НВ,
для алюминия и его сплавов НВ 20...40:
b (0,33 ... 0,36) * НВ.
Испытания на прочность при растяжении производятся на специальных разрывных машинах, на образцах стандартного сечения. В процессе испытания автоматически записывается диаграмма удлинение -- нагрузка и определяется предел прочности b .
Пластичность – это способность материала необратимо изменять без разрушения форму и размеры под воздействием внешних сил. Пластичность характеризуется максимальным удлинением образца при разрыве.
Ударная вязкость характеризуется способностью материала выдерживать ударные нагрузки без разрушения. По этому параметру оценивается прочность при динамических нагрузках. Испытания на ударную вязкость производят на копре маятникового типа. Сущность испытаний состоит в том, что поднятый на высоту Н маятник свободно падает и ударяется по образцу, установленному в опорах прибора. В результате удара образец разрушается, а маятник после разрушения поднимается на высоту h, затратив при этом работу A=P (H-h), МДж, где P – вес маятника. Отношение этой работы к площади сечения испытуемого образца называется ударной вязкостью.
Ввиду ограниченности учебного времени в настоящей работе предусмотрено экспериментальное определение твердости.