ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Тлава V. Физические методы анализа из "Металловедение Издание 3 " Передвижение подвижной шторки вызывает вращение цифровой ленты указателя. Цифру, которая будет соответствовать положению подвижной шторки, когда она соприкасается с углом отпечатка, переводят по таблице на числа твердости по Викерсу. Измерять необходимо обе диагонали и принимать среднюю величину измерений. [c.159] Поверхность образцов для определения твердости пирамидой должна быть тщательно отшлифована бумагой тонкого номера или даже отполирована. Толщина испытуемого образца должна быть не меньше чем 1,5 диагонали отпечатка. [c.159] Числа твердости по Викерсу и по Бринелю имеют одинаковую размерность и для материалов твердостью до 450 НВ практически совпадают. Вместе с тем измерения пирамидой дают более точные значения для металлов с высокой твердостью, чем измерения шариком или конусом. Алмазная пирамида имеет большой угол в вершине (136°) и диагональ ее отпечатка примерно в семь раз больше глубины отпечатка, что повышает точность измерения отпечатка даже при проникновении пирамиды на небольшую глубину и делает этот способ особенно пригодным для определения твердости тонких слоев или твердых сплавов. [c.160] При испытании твердых и хрупких слоев (азотированного, цианированного) около углов отпечатка образуются трещины (отколы), по виду которых можно судить о хрупкости измеряемого слоя. [c.160] Для изучения свойств и превращений в сплавах необходимо не только знать усредненную твердость, представляющую твердость в результате суммарного влияния присутствующих в сплаве фаз и структурных составляющих, но и определять твердость отдельных фаз и структур сплава. М. М. Хрущев и Е. С. Беркович с работниками промышленности разработали ряд приборов для испытания на микротвердость методом вдавливания. [c.160] Прибор типа ПМТ-3 (рис. 85) имеет штатив / вертикального микроскопа с тубусом, перемещающийся вверх и вниз с помощью макрометрического винта 2 и микрометрического винта 3. На верхний конец тубуса насажен окулярный микрометр 4, а в нижнем конце закреплены шток 5 с алмазной пирамидой, опак-иллюминатор 6 и объективы 7. [c.160] В опак-иллюминаторе имеется лампочка напряжением 6 в, питаемая от электросети через трансформатор. [c.160] Алмазная пирамида имеет угол между гранями при вершине 136°, т. е. такой л е, как и в пирамиде для измерений по Викерсу, что облегчает пересчет на числа Викерса. Нагрузка для вдавливания пирамиды создается грузами, устанавливаемыми на нижнем буртике 8 штока 5. В приборе применяют грузы от 1 до 200 Г в зависимости от особенностей изучаемой структуры. [c.161] Поверхность измеряемого образца шлифуют и полируют а при необходимости подвергают травлению реактивами, применяемыми для микроанализа соответствующих сплавов. [c.161] Установленный микрошлиф просматривают через окуляр. С помощью двух винтов столик перемещается в двух перпендикулярных направлениях, что позволяет перемещать микрошлиф и выбрать на нем участок, в котором необходимо измерить твердость. Этот участок следует разместить в середине поля зрения микроскопа — точно в вершине угла неподвижной сетки (см. рис. 86). Затем устанавливают груз на нижнем буртике 8 штока 5 и поворачивают с помощью ручки столик 9 на 180° (от одного упора до другого) для подведения выбранного участка образца под алмазную пирамиду. После этого медленным (в течение 10—15 сек) поворотом ручки 10 приблизительно на 180° опускают шток с алмазной пирамидой так, чтобы алмаз коснулся образца. В этом положении выдерживают образец под нагрузкой в течение 5—10 сек, после чего, поворачивая ручку 10 в исходное положение, поднимают оправку с алмазом. [c.162] Прибор позволяет фотографировать микроструктуру сплава с полученными отпечатками. [c.163] мерения микротвердости широко применяют для изучения структуры н свойств сплавов. [c.163] На рис. 87 показана микроструктура литой быстрорежуш,ей стали после зака тки. Сталь состоит из крупных зерен неоднородного строения, причем каждое зерно имеет три концентрических слоя сердцевина зерна имеет твердость 320—350 Я V 35HR ), промежуточный слой 700—725 HV (58 HR ) и наружный слой 940—1000 HV (65—67 HR ). [c.163] Макротвердость стали (65 HR ) не выявляет этой неоднородной твердости, а следовательно, и структуры. [c.163] Твердость при нагреве (горячая твердость) измеряют при исследовании разнообразных теплостойких и жаропрочных материалов — как конструкционных, так и инструментальных. [c.163] Для измерения твердости чаще применяют приборы Бринеля и Роквелла, инденторами в которых являются соответственно шарики (диаметром 5 или 10 мм) или конусы. [c.163] Шарик обычно изготовлен из твердых сплавов, а конус из твердых сплавов или алмаза. В этом случае образец (и специальная подставка для образца) и индентор (вместе со специальной державкой) помещают в печь. После нагрева до заданной температуры и выдержки в течение 10 мин нагружают как обычно принято по методам Бринеля и Роквелла. Большое значение имеет продолжительность нагружения, ее обычно ограничивают до 5—10 сек. Важное значение имеет и среда, в которой осуществляется нагрев. Обычно при испытании стали горячую твердость измеряют при температурах до 600—650° С. [c.163] При испытании в области более высоких температур печь для нагрева герметизируют, рабочее пространство заполняют защитным газом (азотом). [c.163] Для точных измерений твердости при нагреве и особенно для ее определения при высоких температурах (до 2000° С) испытания производят в специальных установках, многие оригинальные конструкции которых разработаны М. Г. Лозинским. В этих установках испытания проводят в вакууме или в других средах. Нагружение осуществляется с использованием той же пирамиды, что и в приборе Викерса. Образец нагревается или проходящим током, или излучением от специальных нагревателей. Контроль температуры образца осуществляется с помощью термопары, привариваемой к образцу. [c.164] Для выполнения работ по твердости необходимо ознакомиться с пп. 1, 10, 11 данной главы. [c.164] Вернуться к основной статье