Методические указания по выполнению лабораторных работ по дисциплине "Технология конструкционных материалов". Раднатаров В.Ц - 4 стр.

UptoLike

Составители: 

Лабораторная работа 2
Тема: Определение твердости металлов
Твердостью называют свойство металла оказывать
сопротивление проникновению в него другого более твердого
тела, не получающего при этом остаточной деформации. Для
определения твердости металлов чаще применяют методы
Бринелля (ГОСТ 9012-59) или Роквелла (ГОСТ 9013-59). Эти
методы отличаются простотой, возможностью применять их на
готовом изделии без его разрушения.
Метод Бринелля основан на том, что в металл под
нагрузкой вдавливают закаленный стальной шарик
определенного диаметра D мм (рис.2.1) и по величине диаметра
Рис.2.1. Схема измерения твердости по Бринеллю
шарового отпечатка d (глубине h) судят о его твердости.
Твердость по Бринеллю (HB) определяют из выражения
НВ = P/F, (2.1)
где Рнагрузка, кН (кгс); F – площадь поверхности шарового
отпечатка, мм
2
.
Выразив площадь поверхности отпечатка через диаметр
шарика и диаметр отпечатка, получим формулу:
НВ =
(
)
2
22
dDDD
P
π
. (2.2)
Нагрузку Р, диаметр шарика D и продолжительность
выдержки шарика под нагрузкой выбирают по табл.2.1.
Таблица 2.1.
Зависимость диаметра шарика и нагрузки от твердости и
толщины испытуемого образца
Мате-
риал
Твердость
НВ,
кгс/мм
2
Минима
льная
толщина
образца,
мм
Диаметр
шарика
D,мм
Нагруз-
ка Р,кгс
Вы-
держ-
ка, сек
140…450
6…3
4 …2
Менее 2
10
5
2,5
3000
750
187,5
10
Черные
металлы
Менее
140
Более 6
6…3
Менее 3
10
5
2,5
1000
250
62,5
10
35…130
9…3
6…3
Менее 3
10
5
2,5
1000
250
62,5
30
Цветные
металлы
8…35
Более 6
6…3
Менее 3
10
5
2,5
250
62,5
15,6
60
К недостаткам метода Бринелля необходимо отнести
невозможность испытания металлов, имеющих твердость
более НВ450 или толщину менее 2 мм. При испытании
металлов с твердостью более НВ 450 возможна деформация
шарика и результаты будут неточными.
                    Лабораторная работа 2                                                                2P

           Тема: Определение твердости металлов
                                                                                         НВ   =
                                                                                                     (
                                                                                                  πD D − D 2 − d 2 )
                                                                                                                       .          (2.2)


     Твердостью называют свойство металла оказывать                      Нагрузку Р, диаметр шарика D и продолжительность
сопротивление проникновению в него другого более твердого            выдержки шарика под нагрузкой выбирают по табл.2.1.
тела, не получающего при этом остаточной деформации. Для
определения твердости металлов чаще применяют методы                                                                       Таблица 2.1.
Бринелля (ГОСТ 9012-59) или Роквелла (ГОСТ 9013-59). Эти                Зависимость диаметра шарика и нагрузки от твердости и
методы отличаются простотой, возможностью применять их на                          толщины испытуемого образца
готовом изделии без его разрушения.
      Метод Бринелля основан на том, что в металл под                                  Минима
нагрузкой    вдавливают     закаленный     стальной    шарик                 Твердость  льная   Диаметр                          Вы-
                                                                      Мате-                             Нагруз-
определенного диаметра D мм (рис.2.1) и по величине диаметра                     НВ,   толщина шарика                           держ-
                                                                       риал          2                  ка Р,кгс
                                                                               кгс/мм  образца,  D,мм                           ка, сек
                                                                                          мм
                                                                                         6…3      10      3000
                                                                                         4 …2      5       750                  10
                                                                              140…450
                                                                     Черные            Менее 2    2,5   187,5
                                                                     металлы           Более 6    10     1000
                                                                             Менее
                                                                                       6…3         5    250
                                                                                 140                                            10
                                                                                       Менее 3    2,5   62,5
                                                                                       9…3        10    1000
         Рис.2.1. Схема измерения твердости по Бринеллю                      35…130    6…3         5    250
                                                                                                                                30
                                                                     Цветные           Менее 3    2,5   62,5
шарового отпечатка d (глубине h) судят о его твердости.
                                                                     металлы           Более 6    10    250
Твердость по Бринеллю (HB) определяют из выражения
                                                                                8…35   6…3         5    62,5                    60
                                                                                       Менее 3    2,5   15,6
                             НВ = P/F,                       (2.1)
      где Р – нагрузка, кН (кгс); F – площадь поверхности шарового       К недостаткам метода Бринелля необходимо отнести
отпечатка, мм2.                                                      невозможность испытания металлов, имеющих твердость
                                                                     более НВ450 или толщину менее 2 мм. При испытании
    Выразив площадь поверхности отпечатка через диаметр              металлов с твердостью более НВ 450 возможна деформация
шарика и диаметр отпечатка, получим формулу:                         шарика и результаты будут неточными.