44 45
Величина твердости характеризует предел прочности металлов, получа-
ющих в испытаниях на растяжение сосредоточенную пластическую де-
формацию (образование шейки). Такая пластическая деформация анало-
гична деформации, создаваемой в поверхностных слоях металла при из-
мерении твердости вдавливанием наконечника. В ряде случаев и у хруп-
ких металлов (например, серых чугунов) наблюдается качественная за-
висимость между
пределом прочности и твердостью.
2. По значениям твердости можно определять и некоторые плас-
тические свойства металлов. Твердость, определенная вдавливанием,
характеризует также предел выносливости некоторых металлов, в част-
ности меди, дуралюмина и сталей в отожженном состоянии.
3. Измерение твердости по технике выполнения значительно про-
ще, чем определение прочности, пластичности и вязкости. Испытания
твердости
не требуют изготовления специальных образцов и могут вы-
полняться непосредственно на проверяемых деталях.
4. Измерение твердости обычно не влечет за собой разрушения
контролируемой детали, и после измерения ее можно использовать по
своему назначению, в то время как для определения прочности, пластич-
ности и вязкости необходимо изготовление специальных образцов
из детали.
5. Твердость можно
измерять на деталях небольшой толщины,
а также в очень тонких слоях, не превышающих (для некоторых спосо-
бов измерения твердости) десятых долей миллиметра, или в микрообъе-
мах металла (метод измерения микротвердости). В последнем случае
можно измерять твердость отдельных структурных составляющих в спла-
вах.
Поскольку при измерении твердости в большинстве случаев дета-
ли
не разрушаются, то эти измерения можно применять для сплошного
контроля деталей, в то время как определение характеристик прочности
и пластичности проводят в качестве выборочного контроля.
Методы испытания на твердость – вдавливание, царапание, кача-
ние, упругая отдача, магнитный.
Наиболее распространенным является метод вдавливания, при ко-
тором твердость определяют:
1) по величине поверхности отпечатка
от вдавливания стального
шарика при испытании на прессе Бринелля;
2) по глубине отпечатка при вдавливании алмазного конуса или
стального шарика при испытании на приборе Роквелла.
Испытуемый образец или деталь должны иметь подготовленную
гладкую плоскую площадку. Толщину испытуемого образца или изделия
выбирают такой, чтобы на обратной стороне образца (изделия) не было
заметных следов деформаций. Нагрузку
следует прилагать по оси вдав-
ливания наконечника перпендикулярно к испытуемой поверхности. При
вдавливании наконечника с малыми нагрузками требуется более совер-
шенная обработка поверхности.
1. Определение твердости способом Бринелля
Твердость по способу Бринелля определяют путем вдавливания
в испытуемый образец стального закаленного шарика диаметром D
под действием заданной нагрузки Р в течение определенного времени
(рис
. 5.1).
В результате вдавливания шарика на поверхности образца получа-
ется отпечаток (лунка). Отношение давления Р к поверхности получен-
ного отпечатка (шарового сегмента) дает число твердости обозначаемое
НВ, кг/мм
2
. НВ = Р/F. Поверхность шарового сегмента, мм
2
,
2
)(
22
dDDD
F
S
, (5.1)
а число твердости по Бринеллю будет выражаться формулой
)(
2
HB
22
dDDD
P
S
. (5.2)
Диаметр отпечатка измеряют специальной лупой, имеющей шкалу
с ценой деления 0,1 мм.
Диаметр шарика может быть различным и выбирается в зависимо-
сти от толщины испытуемого материала; твердость измеряют при посто-
янном соотношении между величиной нагрузки Р и d
2
(табл. 5.1).
Важные факторы, влияющие на полученный результат, – скорость
приложения нагрузки и время выдержки образца под нагрузкой. Они
должны быть строго определенными. Диаметр шарика, нагрузку, про-
должительность ее приложения и время выдержки определяют по ГОСТу.
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 21
- 22
- 23
- 24
- 25
- …
- следующая ›
- последняя »
