Твердость металлов Нагрузки и наконечник

Выбор нагрузки и наконечника. Нагрузку и наконечник выбирают в зависимости от твердости испытываемого металла (табл. 9). [c.69]

Твердость (см. п. 8.1.2) не является каким-то особым свойством металла, а испытания на твердость — одна из разновидностей механических испытаний [29]. В зависимости от характера приложения нагрузки и движения индентора (наконечника твердомера) различают методы измерения твердости путем вдавливания, царапания и отскока специального бойка от поверхности испытуемого материала. В зависимости от скорости приложения [c.389]

Наибольшее распространение получило измерение твердости вдавливанием. В результате вдавливания с достаточно большой нагрузкой поверхностные слои металла, находящиеся под наконечником и вблизи него, пластически деформируются. После снятия нагрузки остается отпечаток. Особенность происходящей при этом деформации заключается в том, что она протекает в небольшом объеме, окруженном недеформированным металлом. Пластическую деформацию при вдавливании могут испытывать не только пластичные, но и хрупкие металлы (например, серый чугун), которые при обычных механических испытаниях (на растяжение, сжатие, кручение, изгиб) разрушаются хрупко почти без макроскопически заметной пластической деформации. Таким образом, твердость, характеризующая сопротивление пластической деформации, представляет собой механическое свойство металла, отличающееся от других его механических свойств способом [c.23]

Если под действием предварительной нагрузки конический наконечник или шарик внедрился на глубину Н (рис. 15, б и е), то под действием окончательной нагрузки он внедрится на глубину Аг. Разность глубин йг, на которые проникает алмазный конический наконечник или стальной шарик под действием двух последовательно приложенных нагрузок, характеризует твердость испытываемого металла. Число твердости, измеренное [c.50]

Кроме этих основных приборов для испытания на твердость, получивших значительное распространение при контроле в заводской практике и при работе в исследовательских лабораториях, за последние годы появились приборы для измерения микротвердости (т. е. твердости металла в малых объемах) путем вдавливания наконечника под небольшими нагрузками. Ниже помещено описание приборов ИМАШ (Института машиноведения Академии наук СССР), сконструированных для этих целей. [c.136]

Методы определения твердости по принципу статического вдавливания наконечника определенной формы и размеров при нагрузках от 5 до 3000 кгс (от 49 н до 29,4 кн) не дают возможности выявлять твердость отдельных составляющих у структурно неоднородных сплавов, а также исследовать изменения твердости тонких поверхностных слоев металлов в результате механической обработки, прокатки, трения, износа и т. п. [c.284]

Стальной шарик (шкала В) применяется для определения твердости незакаленной стали, бронзы, латуни и других металлов. Испытание очень твердых материалов производится алмазным коническим наконечником с нагрузкой 60 кГ [588 Мн] и отсчетом по черной шкале, обозначаемой буквой А. [c.51]

Испытания на микротвердость. Стандартные методы определения твердости по принципу статического вдавливания наконечника определенной формы и размеров при нагрузках от 5 до 3000 кГ не позволяют определять твердость отдельных структурных составляющих металлов, металлических покрытий и др., так как стальной шарик или алмазный конус, вдавливаясь, занимает значительную площадь. Между тем измерение твердости микроскопически малых объемов металла имеет большое значение для решения целого ряда технологических и научных задач. [c.53]

Испытания на микротвердость. Стандартные методы определения твердости по принципу статического вдавливания наконечника определенной формы и размеров при нагрузках от 5 до 3000 кГ не позволяют определять твердость отдельных структурных составляющих металлов, металлических покрытий и др., так как стальной шарик или алмазный конус, вдавливаясь, занимают значительную площадь. Между тем измерение твердости микроскопически малых объемов металла имеет большое значение для решения целого ряда технологических и научных задач. Эти испытания производятся вдавливанием алмазной пирамиды с углом при вершине 136° при нагрузках 2—200 Г (фиг. 23). Прибор снабжен микроскопом с окулярным микрометром и установкой для фотографирования микроструктур и отпечатков. Общее увеличение микроскопа при окуляре 15> — 485 раз. Поверхность отпечатка вычисляется. по длине его диагонали с . Если Р выразить в граммах, ас1 — амикронах, то число твердости Н можно определить по следующей формуле [c.46]

Величина твердости характеризует предел прочности металлов, получающих в испытаниях на растяжение сосредоточенную пластическую деформацию (шейку), а именно сталей (кроме сталей с аустенитной и мартенситной структурой) и многих цветных сплавов. Это связано с тем, что при испытаниях на растяжение наибольшей нагрузке, предшествующей разрушению и отнесенной к его первоначальной площади (предел прочности), отвечает сосредоточенная пластическая деформация (образование шейки), а не разрушение образца. Такая пластическая деформация аналогична деформации, создаваемой в поверхностных слоях металла при измерении твердости вдавливанием наконечника. [c.168]

Испытание на микротвердость. Это испытание применяют при определении твердости микроскопически малых объемов металла, например твердости отдельных структурных составляющих сплавов. Микротвердость определяют на специальном приборе, состоящем из механизма нагружения с алмазным наконечником и металлографического микроскопа. Поверхность образца подготовляют так же, как и для микроисследования. Четырехгранная алмазная пирамида (с углом при вершине 136°, таким же как и у пирамиды при испытании по Виккерсу) вдавливается в испытуемый материал под очень небольшой нагрузкой —0,05—5 Н (5—500 гс). Число твердости Н определяют по той же формуле, что и твердость по Виккерсу. [c.19]

При измерении по шкалам Л и С применяется наконечник в виде алмазного конуса основная нагрузка при измерении по шкале А составляет 490 Н, по шкале С — 1373 Н. По шкале А проводят испытания сверхтвердых сплавов (твердостью более ЯРС 67 или НУ 950). По шкале С испытывают металлы с твердостью НУ 240— 950, а по шкале В — с твердостью менее НЯС 20 (менее Я 240 или НВ 235). В последнем случае испытания проводят шариковым наконечником при основной нагрузке 883 Н. [c.60]

Твердость (см. п. 8.1.2) не является каким-то особым специфическим свойством металла, а испытания на твердость — одна из разновидностей механических испытаний [42]. В зависимости от характера приложения нагрузки и движения индентора (наконечника твердомера) различают методы измерения твердости путем вдавливания, царапания и отскока закаленного стального бойка от поверхности испытуемого материала. В зависимости от скорости приложения на1рузки на индентор различают статические и динамические методы измерения твердости. Наибольшее распространение в технике получили статические методы измерения твердости при вдавливании шара, конуса или пирамиды. По геометрическим размерам отпечатка, полученного при вдавливании индентора под определенной нагрузкой, подсчитывают значение твердости с помощью соответствующих формул и таблиц. В табл. 8.89 приведена краткая классификация основных методов измерения твердости путем вдавливания индентора различной формы. [c.346]

Выбор формы и размеров наконечника, а также нагрузки зависит от целей исследования, структуры, ожидаемых свойств, состояния поверхности и размеров испытуемого образца. Если металл имеет гетерогенную структуру с крупными выделениями отдельных структурных составляющих, различных по свойствам (например, серый чугун, цветные подшипниковые сплавы), то для испытания твердости следует использовать шарик большого диаметра. Если металл обладает сравнительно мелкой и однородной структурой, то малые по объему участки могут быть достаточно характерными для оценки свойств металла в целом и, в частности, его твердости. В таком случае испытания можно проводить вдавливанием тела небольшого размера (например, алмазного конуса или пирамиды) на незначительную глубину при небольшой нагрузке. Подобные испытания рекомендуются для металлов с высокой твердостью, например закаленной или низкоотпущенной стали, поскольку вдавливание стального шарика или алмаза с большой нагрузкой может вызвать деформацию шарика или скалывание алмаза. Вместе с тем значительное снижение нагрузки нежелательно, так как это может привести к резкому уменьшению деформируемого объема, тогда полученные значения твердости не будут характерными для основной массы металла. Поэтому нагрузки и размеры отпечатков на металле не должны быть меньше некоторых пределов. [c.25]

Определение твердости при вдавливании шарика или конуса с предварительным нагружением (по Роквеллу). При этом методе глубина отпечатка измеряется в самом процессе вдавливания, что значительно упрощает испытание. В зависимости от твердости материала применяют наконечники двух типов стальные шарики диаметром 1,6 мм для испытания металлов малой и средней твердости при суммарной (основной и предварительной) нагрузке 100 кгс (шкала В> и алмазный конус с углом при вершине 120 и радиусом закругления в вершине конуса 0,2 мм для испытания твердых металлов при суммарной нагрузке 150 кгс (шкала С) и при суммарной нагрузке 60 кгс (шкала А). Нагрузка прилагается последовательно в две стадии (ГОСТ 9013—59) сначала предварительная, обычно равная 10 кгс, а затем окончательная, равная большей частью 90 или 140 кгс. После приложения предварительной нагрузки индикатор, измеряющий глубину отпечатка, устанавливается на нуль. Когда отпечаток получен приложением окон- [c.200]

ГОСТ 9030—64 установил, что кроме стационарных приборов для определения твердости металлов могут применяться переносные приборы для испытаний по методам Бринелля, Роквелла и Виккерса. При этом нагрузки, наконечники и пределы измерений должны соответствовать указанным в табл. 19. [c.147]

Твердость по Роквеллу выражают в условных единицах, характеризующих глубину остаточного погружения наконечника (ГОСТ 9013—59). За единицу твердости принята величина, соответствующая осевому перемещению наконечника на 0,002 мм. В зависимости от твердости испытываемого материала применяют два типа наконечников стальной шарик диаметром 1,588 мм 0,001 мм САб") для измерения твердости при суммарной нагрузке 100 кгс (шкала В) или алмазный конус с углом при вершине 120° 30 и радиусом закругления в вершине конуса 0,200 0,005 мм для измерения твердости металлов при суммарной нагрузке 150 кгс (шкала С) и 60 кгс (шкала Л) [24]. [c.67]

Примерная твердость металла по Бринелю И Обозначе- ние шкалы 1 Вид наконечника Размер наконечника Нагрузка в l J Обозначение твердости по Роквеллу Допус кае-мый предел шкалы [c.493]

При измерении твердости металлов по методу Роквелла на приборе ТК-2М (рис. 145,6) стол 3 с изделием поднимают вращением маховика 2 и прижимают изделие к наконечнику 4 до тех пор, пока малая стрелка индикатора 5 не встанет против красной точки, а большая на нуль. Этим обеспечивается предварительная нагрузка Ро. Плавным нажатием на клавишу 1 включают привод механизма нагрузки. Под действием груза 6 наконечник внедряется в металл. Затем нагрузку снимают и грузовой рычаг отводят в исходное положение. Циферблат индикатора, по которому отсчитывают число твердости, имеет две шкалы черную для измерений алмазным конусом и красную для измерений стальным шариком. [c.188]

Определение твердости металлов по методу Роквелла основано на вдавливании алмазного наконечника конической формы (угол конуса 120°) или стального закаленного шарика диаметром 1,59 мм (1/16") а поверхность испытуемого образца или изделия. Значения твердости по Роквеллу — отвлеченные числа. Прн испытании твердость отсчитывают по шкалам С, Л и В прибора. Число твердости, измеренной алмазным наконечником под нагрузкой [c.29]

При производстве испытания прибор держат в левой руке и накладывают шарик на испытуемую поверхность. Если теперь правой рукой нанести удар по бойку 3, то на испытуемой поверхности и на эталонной поверхности появятся луночки. Твердость Н вг испытуемого образца выражается через твердость эталона Л г, как в других диференциальных способах 3) прибор В ю с т а 1г Барденгейера здесь стальной шарик, со-ставляюпшй одно целое с наконечником бабы, дает отпечаток под действием удара постоянной силы, к-рый производится свободным падением бабы. Подобные же приборы были построены Эдвардсом и Виллисом. Испытания на этих приборах подтвердили ф-лу Мейера Н = ас1 с п = 4 для всех металлов. Вюст и Барденгейер отметили следующую зависимость с возрастанием падающего груза убывает значение твердости, но оно практически перестает изменяться при нагрузках, превосходящих 1,2—1,4 кг. Значение твердости убывает также и с уменьшением диаметра шарика для производства испытаний рекомендуется нагрузка 1,5 кг, диам. шарика 5 жж и работа внедрения 300—500 сг-лш 4) прибор Шварца и близкий к нему прибор Николаева, в к-рых боек с шариком надавливается ударом стальной бабы, падающей внутри металлич. трубы прибор Николаева несколько проще, чем прибор Шварца, и менее удобен в работе энергия удара у него больше, что не признается выгодным. Существуют кроме того еще различные приборы. В отношении всех этих приборов необходимо отметить подмену статич. деформации по Бри-нелю деформацией динамической, что вовсе не одно и то же кроме того, как показано опытами Класса (1927 г.), соотношения сопротивлений, оказываемых металлом статич. и динамич. деформациям, вовсе не одинаковы для разных металлов, и потому для каждого металла необходимо заранее составить эмпирически построенную кривую для перехода от ударной твердости к твердости по Бринелю. Николаев дает параболич. зависимость между диаметром отпечатка [c.82]

При определении твердости способом Виккерса в качестве вдавливаемого в материал наконечника используют четырехгранную алмазную пирам иду с углом при верщине 136 При испытаниях применяют нагрузки от 50 до 1000 Н (меньшие значения нагрузки для определения твердости тонких изделий и твердых, упрочненных поверхностных слоев металла) Числовое значение твердости определяют так замеряют длины обеихдиагоналеи отпечатка после снятия нагрузки и с помощью микроскопа и по полученному среднему арифметическому значению длины диагонали находят в таблице соответствующее число твердости Пример обозначения твердости по Виккерсу - HV 500 [c.20]

Для оценки твердости металлов в малых объемах, например, на зернах металла или его структурных составляющих применяют способ определения микротвердости Наконечник (индентор) прибора представляет собой алмазную четырехгранную пирамиду (с углом при вершине 136 , таким же, как и у пирамиды при испыгании по Виккерсу) Нагрузка на индентор невелика и составляет 0,05-5 Н, а размер отпечатка 5-ЗОмкм Испытание проводят на оптическом микроскопе ПМТ-З, снабженном механизмом нагружения Микротвердость оценивают по величине диагонали отпеиатка [c.20]

Вдавливание производится под действием двух последовательно приложенных нагрузок — предварительной, равной 98,1 Н, и окончательной (общей) нагрузки, равной 981,588,6,1471,5 Н. Твердость определяют по разности глубин вдавливания отпечатков. Для испытания твердых металлов необходима нагрузка 1471,5 Н, а вдавливание стальным шариком нагрузкой 981 Н производят для определения твердости незакаленной стали, бронзы, латуни и других мягких материалов. Испытание сверхтвердых материалов производят алмазным наконечником нагрузкой 588,6 Н. Глубина вдавливания измеряется автоматически, а твердость после измерения отсчитывается по трем шкалам А, В, С. Твердость (число твердости) по Роквеллу обозначается следующим образом [c.39]

Схема прибора Роквелла и внешний вид его показаны на фиг. 107. В наконечнике I укрепляется алмазный конус 2. Испытываемая деталь устанавливается на столике 5 и вращением маховика 4 подводится к острию конуса. Этим же маховичком создается предварительная нагрузка. Затем поворотом рукоятки 5 от себя включают систему рычагов, и давление грузов 6 передается на конус. Чем мягче металл, тем глубже внедряется в него конус. Величина углубления фиксируется индуктором 7. При обратном повороте рукоятки на себя нагрузка с конуса снимается, и стрелка на шкале индикатора указывает число, соответствующее твердости испытываемого металла. [c.187]

Определение твердости по Роквеллу. Сущность способа состоит в применении специального алмазного наконечника в виде конуса с углом при вершине в 120° (рис. 28) или стального шарика, вдавливаемых в металл последовательными нагрузками (предварительной Р ,= 10 кг и общей Р, состоящей из предварительной и основной Pg). [c.54]

Твердость по Виккерсу. На методы измерения твердости черных и цветных металлов, а также тонких поверхностных слоев и покрытий с твердостью от 8 до 1000 единиц алмазной пирамидой (по Виккерсу) распространяется ГОСТ 2999—59. Испытан-ш проводят при температуре 20 10°С. Твердость определяют при вдавливании в иснытуемьп образец наконечника в форме травильной четырехгранной пирамиды под действие . нагрузки Р, приложенной в течение отреде-ленного времени. После удаления нагрузки измеряют диагонали й отпечатка, оставшегося на поверхности Образца. [c.52]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...