Измерение твердости материалов

Методы измерения твердости материалов прочно вошли в практику контроля качества и проведения научных исследований. Научная и практическая ценность этих измерений заключается в том, что по величине твердости можно судить о многих важных характеристиках свойств материалов, а часто и определять их. Из результатов многочисленных исследований следует, что твердость материала зависит от его кристаллической структуры и связана со многими механическими и физическими характеристиками, с пределами текучести, прочности, усталости, с ползучестью и длительной прочностью, сжимаемостью, коррелируется также с некоторыми магнитными и электрическими свойствами. Измерение твердости является простым, но высокочувствительным методом исследования механизма пластической деформации, старения, наклепа, возврата, рекристаллизации и других фазовых и структурных превращений. [c.22]

СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ ТВЕРДОСТИ МАТЕРИАЛОВ [c.241]

Измерение твердости материалов 111 [c.111]

ИЗМЕРЕНИЕ ТВЕРДОСТИ МАТЕРИАЛОВ [c.111]

Цель лабораторной работы — измерение твердости материалов различными методами. [c.111]

Существующие методы измерения твердости в зависимости от скорости приложения нагрузки подразделяют на статические и динамические, а по способу ее приложения — на методы вдавливания и царапания. Статическим методом измерения твердости материалов называется такой, при котором индентор медленно и непрерывно вдавливается в испытуемый материал с определенной силой. Динамический метод измерения тве ости материалов (метод Шора) основан на измерении высоты отскока бойка (индентора) после его удара об испытуемый материал. Метод царапания известен в геологии и горном деле и используется для определения твердости минералов (шкала относительной твердости Мооса). [c.112]

Измерение твердости материалов [c.115]

Измерение твердости материалов 119 [c.119]

Измерение твердости материалов 125 [c.125]

Измерение твердости материалов 127 [c.127]

Измерение твердости материалов 129 [c.129]

Измерение твердости материалов 137 [c.137]

Измерение твердости материалов 139 [c.139]

Общие сведения об измерении твердости материалов. Измерение статической твердости материалов основано на определении размеров отпечатка, возникающего на поверхности образца при вдавливании в него твердого наконечника. Наконечник (индентор) в форме шара, конуса или пирамиды из твердого материала вдавливают в исследуемую поверхность механическим нагружением. Под индентором возникает зона пластического течения материала и на контролируемой поверхности появляется отпечаток, площадь которого характеризует сопротивляемость материала пластическому деформированию. При проявлении ползучести материала отпечаток с течением времени увеличивается, и степень увеличения его площади во времени может служить характеристикой ползучести. Поскольку пластической деформации подвергается лишь малый объем, возможно многократное вдавливание индентора в различных точках и получение на одном образце набора данных о твер -дости или кривых, характеризующих ползучесть материала. В этом случае говорят о длительной твердости. Возможность автоматизации процессов изме -рения позволяет считать метод твердости одним из наиболее экономичных и эффективных методов исследования и контроля материалов и изделий. [c.203]

Определение твердости материалов, В некоторых случаях для оценки величины временного сопротивления можно воспользоваться косвенным методом, в частности измерением твердости. [c.103]

Метод маятника (метод Кузнецова) используется при измерении твердости хрупких и жестких материалов (например, стекла), для которых метод Бринелля не применим (рис. 8-12). На горизонтальную поверхность образца 3, укрепленного на подставке 4, ставится при помощи двух опор 2 пластинка I маятника, который имеет легкую металлическую раму 5 и укрепленный в нижней части ее груз 8. Опоры маятника представляют собой стальные шарики или (при испытании особо. твердых материалов) заточенные под углом 90° алмазы. Маятник приводится в колебательное движение, амплитуда колебаний отмечается указателем 7 на шкале 6. Колебания маятника затухают тем скорее, чем меньше твердость испытуемого образца. Твердость оценивается по времени, в течение которого амплитуда колебания маятника уменьшается на определенное значение. Способ Кузнецова применяется, в частности, для определения твердости лаковых пленок, а также слюды. [c.158]

Начиная, по-видимому, с работ Бринелля, ведется интенсивное изучение термопрочности материалов методами исследования твердости при все более высоких температурах. В наших работах была достигнута наивысшая температура измерения твердости — 3300 К. [c.22]

До проведения исследований авторов наивысшая температура испытаний твердости достигала лишь 1920 К и 2130 К [152, 220] (см. табл. 1). Поэтому для изучения твердости материалов при [температурах до 3300 К потребовалось сконструировать установки и разработать методики, которые позволили бы существенно повысить температуру измерений. [c.29]

Использование метода статического вдавливания для измерения твердости при температурах выше 2030 К потребовало поиска новых твердых тугоплавких материалов для изготовления индентора. Результаты специально проведенных исследований показали, что для испытаний твердости тугоплавких карбидов при температурах до 2300 К можно использовать инденторы из карбида бора В С, а также ряда других карбидов и сплавов на их основе [71, 89, 176, 178, 177]. к, По мере повышения температуры резко возрастает скорость испарения материалов нагревателя, образца, корпуса индентора, тепловых экранов. Например, при повышении температуры от 2000 до 2800 К скорость испарения вольфрама возрастает в 5 000 000 раз [83]. Испарение приводит к образованию металлической пленки конденсата на поверхности индентора. Эта пленка вносит погрешности при измерении твердости и вызывает схватывание наконечника с образцом. [c.32]

Установки УВТ-2 и УВТ-2М предназначены для измерения твердости тугоплавких материалов в вакууме или в среде инертных газов в интервале температур 300—3300 К. Ниже дана краткая техническая характеристика установок УВТ-2 и УВТ-2М [c.49]

При сравнительно низких температурах для измерения твердости тугоплавких материалов используется алмаз. Высокая твердость алмаза связана с локализацией валентных электронов у остовов атомов с образованием весьма устойчивых конфигураций, определяющих в свою очередь жесткость и направленность химических связей. Эти положительные свойства позволяют применять кристаллы алмаза в качестве материала инденторов при измерении твердости тугоплавких соединений и материалов на их основе до температуры 1100 К. Алмазные наконечники, характеризующиеся высокой твердостью при низких температурах, обнаруживают быстрое притупление и уменьшение стойкости в условиях высоких температур. Установлено [112], что при температурах, начиная с 1200 К, измерение твердости вызывает быстрый износ алмазных пирамид, а при температуре 1370—1470 К в результате одного вдавливания наконечник выводится из строя. В процессе длительного пребывания при высоких температурах алмазный наконечник постепенно подвергается графитизации, резкой потере прочности и разупрочнению. При температурах свыше 1100—1150 К происходит превращение алмаза в графит. [c.55]

Наконечники, изготовленные из синтетического корунда (искусственный сапфир), которые успешно применяются для измерения твердости металлов при нагреве до 2030 К [18, 20], часто нельзя использовать для измерения твердости тугоплавких соединений и материалов на их основе при нагреве свыше 1270 К, так как твердость корунда при высоких температурах практически не отличается от твердости испытываемых материалов [71, 178]. Необходимым условием проведения испытаний на твердость методом вдавливания является существенное отличие в твердости материала индентора и испытываемого материала. Твердость материала индентора должна быть согласно выражению (11.12) в 2,6 раза выше твердости испытываемых материалов. Таким образом, [c.55]

Цирконий и его сплавы облучали в разнообразных условиях (см. табл. 5.6) интегральными потоками от 3-10 до 4-10 нейтрон 1см . Основную часть опытов проводили при комнатной температуре или температуре, несколько меньшей 100° С. В некоторых случаях изучение проводили при 380° С. Изучали как отожженные, так и прокатанные до различной степени деформации материалы. Большинство измерений произведено при комнатной температуре, относительно небольшое количество измерений — при повышенных температурах, причем максимальной была температура 380° С. Из таблицы следует, что облучение нейтронами приводит к ожидаемому увеличению предела прочности, предела текучести и твердости материалов. Пластичность при этом уменьшается. Можно также заметить, что свойства предварительно наклепанных материалов не имеют таких больших изменений, как свойства материалов, облучавшихся в отожженном состоянии. [c.253]

Один из распространенных методов физико-механических испытаний — метод измерения твердости, позволяющий осуществить быстрый и точный контроль изделий и материалов, а также проводить разнообразные физико-химические исследования. Этот метод получил применение в связи с возможностью косвенной оценки других механических характеристик вещества (прочности, упругости, пластичности и др.) 1—4]. [c.236]

К методам оценки твердости материалов в изотермических условиях относятся только прицельные измерения микротвердости в широком диапазоне температур. [c.294]

В чем сущность измерения твердости материалов по Бринеллю, Виккерсу, Роквеллу, Шрейнеру, Барону [c.125]

Кроме метода Бринелля, в СССР стандартизованы еще два метода измерения твердости — метод Роквелла (ГОСТ 9013—59 ) иметод Виккерса (ГОСТ 2999—59). По методу Роквелла о твердости судят по разности глубин, на которые проникает алмазный конус или стальной шарик диаметром 1,5875 мм при действии двух последовательно приложенных нагрузок (предварительной — 10 кГ и общей — 60, 100 или 150 кГ). Для определения числа твердости применяют две шкалы. Шкала В соответствует вдавливанию стального шарика и число твердости при этом обозначается HRB. Для более твердых материалов применяется шкала С (вдавливание алмазного конуса) и число твердости обозначается HR . [c.138]

Специальная работа была посвящена выяснению возможности применения инденторов из карбида бора и ди-борида титана для измерения твердости карбидов при высоких температурах в вакууме [71, 178]. Исходными материалами для изготовления заготовок инденторов служили аморфный бор (чистотой 99,5%), ламповая сажа зольностью 0,2%, а также мелкодисперсный порошок карбида бора состава 76,8% В, 21,9% Си порошокдиборида титана состава 69,3% Ti, 30,4% В. [c.56]

Промышленностью выпускается мало аппаратуры для измерения твердости нагретых образцов [36, с. 370]. В Японии, например, фирма Ниппон Когаку К. К- изготавливает твердомер Никон , с помощью которого можно исследовать различные материалы в вакууме или в инертных средах (аргоне, гелии, азоте), измеряя под микроскопом диагонали отпечатков алмазного или сапфирового индентора Виккерса непосредственно после их нанесения на нагретый образец. Микроскоп снабжен объективом с рабочим расстоянием 18 мм и апертурой 0,3. Оптическая система микроскопа обеспечивает увеличение при визуальном наблюдении поверхности образца в 100 раз и при измерении диагоналей отпечатка в 300 раз. Диаметр поля зрения в первом случае составляет 1,6 мм, во втором 0,53 мм. [c.114]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...