ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Определение твердости материала из "Основы сопротивления материалов для чертежников-конструкторов " При выборе материала конструктор учитывает прежде всего твердость материала, по которой можно ориентировочно определить предел прочности. [c.156] Под твердостью понимают свойство материала сопротивляться внедрению в него более твердого тела, не получающего остаточных деформаций. [c.156] Основой методов испытания материалов на твердость является вдавливание в испытываемый образец рабочего тела (наконечников) разной формы, имеющего гораздо большую твердость, чем образец. Это рабочее тело должно иметь вполне определенную форму и размеры. Должен быть также определен вид нагружения — статический или динамический. [c.156] При определении твердости применяют в основном статическое нагружение. Нагрузка к рабочему наконечнику прилагается плавно и постепенно в установленный промежуток времени. Основными методами определения твердости являются метод Бринелля—вдавливание в образец стального закаленного шарика метод Роквелла—вдавливание в образец алмазного конуса или стального закаленного шарика очень малого размера метод Виккерса — вдаливание в образец алмазной четырехгранной пирамиды. [c.156] По методу Бринелля (рис. 145, а) для определения твердости материала образна используют стальной закаленный шарик диаметром О = 2,5 5 10 мм. Толщина испытуемого образца должна быть не менее десятикратной глубины отпечатка, т. е. = 10/г. Толщину образца и время выдержки при нагружении выбирают в зависимости от свойств материала. [c.156] Погрешность измерения отпечатков при вдавливании шарика диаметром 5 и 10 мм не более 0,05 мм, а шарика диаметром 2,5 мм не более 0,01 мм. [c.157] Твердость определяют шариком и на других испытательных машинах при условии создания и измерения сжимающих нагрузок с погрешностью не более 1 % и возможности выдержки нагрузки заданное время. [c.157] Твердость материала образца при измерении шариками разных диаметров будет неизменна, если К = onst. [c.158] Сущность метода Роквелла (рис. 145, б) заключается в том, что в испытуемый образец вдавливается наконечник (стальной шарик или алмазный конус). Твердость по Роквеллу измеряется в условных единицах, что упрощает расчеты. При этом методе совмещаются операции вдавливания измерительного наконечника и измерения величины отпечатка. [c.159] Диаметр стального шарика О 1,588 мм. [c.159] Образующий угол при вершине алмазного конуса а = 120°, радиус закругления в основании г = 0,2 мм. Конус применяют для испытаний образцов из твердой закаленной стали. [c.159] Испытуемый образец должен иметь плоскую и полированную поверхность. Образцы с криволинейной поверхностью должны иметь радиус кривизны не менее 15 мм, а в случае меньшего радиуса на образце шлифуют площадку (лыску). [c.159] Минимальная толщина испытуемого образца должна быть не меньше восьмикратной глубины внедрения наконечника (табл. 7). Опорная поверхность испытуемого образца должна плотно и неподвижно прилегать к столу испытательного прибора. [c.159] Глубину внедрения измеряют по шкалам прибора после снятия основной нагрузки с оставлением предварительной. Прибор имеет три Таблица 7 щкалы А, Б, с. при испытании термически обработанных стальных образцов алмазным конусом глубину внедрения измеряют по шкале С, имеющей черный цвет. При этом твердость по Роквеллу обозначается HR , а предельная нагрузка по шкале С составляет 1470 Н. [c.160] Для предельной нагрузки 588 Н используют шкалу А также черного цвета. Эту шкалу применяют при испытании образцов из очень твердых материалов, тонкого листового металла, а также при определении твердости тонкого верхнего слоя на образцах, подвергнутых упрочнению. Твердость по Роквеллу по шкале А обозначается HRA. [c.160] При измерении твердости стальным шариком используют шкалу В, имеющую красный цвет, предельная нагрузка по шкале В 980 Н, твердость обозначается HRB. [c.160] Шкала индикатора имеет 100 делений с ценой деления 0,002 мм. Эта величина принята за единицу твердости и соответствует осевому перемещению наконечника на 0,002 мм. [c.160] Измерение твердости по методу Виккерса основано на вдавливании наконечника в форме четырехгранной алмазной пирамиды в испытуе.мый образец. [c.161] Алмазная пирамида (рис. 145, в) имеет угол между противоположными гранями а = 136° и углы между гранью и поверхностью плоского образца р = 22°. Применение алмазной пирамиды обеспечивает постоянство угла вдаливапия при любой величине отпечатка. Выбор угла ос объясняется необходимостью совпадения чисел твердости по Виккерсу с числами твердости по Бринеллю и Роквеллу. [c.161] Вернуться к основной статье