ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Испытание металлов на твердость из "Технология металлов " Способ вдавливания шарика (способ Бринеля). Для определения твердости металла чаще всего применяют способ вдавливания стандартного твердого наконечника в испытуемый образец силой определенной величины и последующего измерения размеров полученного отпечатка (лунки). По этому способу твердое тело в виде закаленного стального шарика вдавливается с силой Р в поверхность твердого испытуемого металла. [c.90] Для испытания твердой стали обычно применяют нагрузку, равную 3000 кг. Чем тверже испытываемый материал, тем на меньщую глубину вдавливается в него шарик, тем меньше площадь лунки и тем больше число твердости. Площадь лунки определяется по ее диаметру, измеряемому с помощью специальной измерительной лупы или упрощенного микроскопа. Для ускорения вычисления числа твердости составлены вспомогательные таблицы. [c.91] В зависимости от толщины и твердости испытываемого образца обычно применяют шарики разных диаметров и величины нагрузки, указанные в табл. 2. [c.91] Для баббитов при шарике диам. 10 мм достаточна нагрузка в 50—100 кг. [c.91] Число твердости довольно тесно связано с пределом прочности. Существуют эмпирические формулы, устанавливающие связь между указанными величинами, и для разных сплавов несколько отличные друг от друга, например ст = 0,343 НВ -f 2,8 (для углеродистой стали), а = 0,353 ЯВ + 4,5 (для хромони- елевых сталей). Благодаря этому, можно уже по отпечатку шариком приближенно судить о пределе прочности испытываемого материала, что имеет важное практическое значение. [c.92] Однако метод Бринеля имеет существенные недостатки. Большой отпечаток (2—6 мм) портит поверхность. Вследствие этого испытания иногда приходится производить не на изделии, а на специальном образце. Испытание очень твердых закаленных сталей (ЯВ 450) является малонадежным, потому что твердость их приближается к твердости самого шарика, и шарик деформируется при испытании. [c.92] При испытании методом Бринеля поверхность должна быть совершенно гладкой. Ее необходимо тщательно зачистить напильником или наждачным кругом и наждачной бумагой. Расстояние центра отпечатка от края образца или от другого отпечатка должно быть не слишком малым во избежание искажения размеров лунки. Нагрузка должна постепенно и плавно без толчков увеличиваться в течение 15 сек. и выдерживаться на конечной величине около 30 сек. для стали с твердостью свыше 140 по Бринелю достаточна выдержка в 10 сек. [c.92] Способ Бринеля требует довольно длительного времени для точного измерения диаметра лунки. Имеются приборы, автоматически производящие эту операцию. [c.92] Диаметр отпечатка измеряется в сотых долях миллиметра. Пресс Бринеля не применим для испытания изделий с небольшой глубиной цементации, так как число твердости при измерении может оказаться меньше истинного вследствие продавлива-ния тонкого цементированного слоя, твердость кото рого надо определить. [c.92] Твердость тонких и мелких изделий также нельзя точно измерять на прессе Бринеля из-за обшей деформации изделий. В этих случаях берут шарик самого меньшего диаметра и дают малые нагрузки. [c.92] На рис. 23 изображен прибор типа ТШ для определения твердости. [c.92] Предварителшое нагружение для предотвращения смещения образца во время испытания производится пружиной 11. [c.93] При методе Роквелла твердость испытываемого образца считается обратно пропорциональной глубине вдавливания, т. е. чем глубже получается вдавливание, тем меньше твердость. Твердость по Роквеллу измеряется глубиной вдавливания маленького стального шарика диаметром 1,59 мм (Vie дюйма) при нагрузке 100 кг или же алмазного конуса с углом у вершины 120° и радиусом закругления конуса у вершины, равным 0,2 мм, при нагрузке 150 кг. В некоторых приборах алмазный конус заменен алмазной пирамидой с углом при вершине в 136° между двумя противолежащими гранями. Это дает возможность заменить измерение глубины отпечатка измерением его диагонали результат получается точнее. [c.93] Число твердости по Роквеллу в приборах показывает стрелка на шкале циферблата. Одна из шкал, отмеченная на приборе буквой В, служит при работе со стальным шариком, а другая, шкала С, — при работе с алмазным конусом. Шариком испытываются более мягкие, а конусом — более твердые металлы. Вдавливание происходит в течение 5—7 сек. [c.94] Стрелка индикатора покажет число твердости, которое зависит от глубины вдавливания шарика или конуса при увеличении нагрузки от 10 до 100 или 150 кг. [c.95] Числа твердости по Роквеллу можно с небольшой погрешностью переводить в твердость по Бринелю, пользуясь специальными таблицами (табл. 3) или графиками (рис. 26). [c.95] Проверка приборов проиаводится при помощи специальных плиток (эталонов твердости). [c.97] Способ вдавливания пирамиды (способ Виккерса). При испытании твердости по этому способу в образец под небольшой нагрузкой вдавливается алмазная - четырехгранная пирамида. Затем при помощи микроскопа определяется размер отпечатка по длине его диагонали. Этот способ отличается высокой точностью, так как благодаря больщому углу между противоположными гранями (136°) диагонали отпечатка получаются достаточно большими даже при малой глубине отпечатка. [c.97] Прибор Виккерса обычно применяется для измерения твердости тонких слоев или пластинок, например, цементированных, азотированных или других подобных деталей. [c.97] Вернуться к основной статье