ВУЗ:
Составители:
Роквеллу выбирают какую-либо реперную точку и полученную величину глубины вдавливания t
b
вычитают из
произвольно выбранной максимальной глубины вдавливания t
max
:
HR = t
max
– t
b
.
Для того чтобы исключить влияние шероховатости поверхности и ошибок, получающихся из-за локаль-
ных повреждений или сложной конфигурации образца (в большинстве случаев для определения глубины вдав-
ливания используют стрелочные индикаторы), общую нагрузку прикладывают в два приема, в виде предвари-
тельной и основной нагрузок.
В соответствии с этим принципом индентор сначала при предварительной нагрузке F
0
вдавливается в ис-
пытуемый материал на глубину t
0
. От этой реперной точки t
0
определяется уровень отсчета для измерения по-
лучающейся при определении твердости глубины вдавливания t
0
. При наложении основной нагрузки F
1
в тече-
ние 2…8 с индентор вдавливается в материал на общую глубину t
1
. Продолжительность процесса вдавливания
при суммарной нагрузке F
0
+ F
1
зависит от ползучести испытываемого материала. В общем случае она состав-
ляет:
•
2…3 с – для материалов с не зависящей от времени пластической деформацией;
•
6…8 с – для материалов с зависящей от времени пластической деформацией;
•
20…30 с – для материалов с существенно зависящей от времени пластической деформацией.
По истечении времени вдавливания основную нагрузку F
1
снимают, измеряют полученную глубину вдав-
ливания t
b
и по ней в соответствии с формулой рассчитывают твердость по Роквеллу. Большинство цифровых
шкал стрелочных индикаторов, используемых для определения остаточной глубины вдавливания, рассчитано
на непосредственное считывание величин твердости, так что отпадает необходимость проведения арифметиче-
ских расчетов. При нанесении поля допусков на цифровую шкалу можно произвести быструю сортировку ис-
следуемых материалов, а при соединении с электронными приборами, осуществляющими такую сортировку,
процесс испытаний может быть легко автоматизирован.
Для определения твердости по Роквеллу используют несколько вариантов этого метода. При изменении
твердости по Роквеллу наиболее часто используют метод С. Получаемая величина твердости указывается перед
индексом использованного метода, например 47 HRC.
При измерении необходимо помнить, что величина твердости должна представлять собой среднее арифме-
тическое не менее трех отдельных измерений. При определении твердости по Роквеллу методом С расстояние
между центрами двух соседних отпечатков должно быть не менее 4 мм, расстояние центра отпечатков от края
образца – не менее 3 мм. Испытываемый материал должен иметь достаточную толщину, чтобы отпечаток не
вызывал на обратной стороне образца никакой видимой деформации. Для этого толщина испытываемого об-
разца должна быть не менее, чем в восемь раз больше глубины вдавливания t
b
. В общем случае поверхность
образца, подвергаемая испытанию на твердость, должна быть плоской. При контроле цилиндрических образцов
индентор вдавливается глубже, чем при испытании плоских образцов той же твердости, поэтому величина
твердости получается заниженной.
Точный пересчет величины твердости по Роквеллу на значения твердости, полученные другими методами
испытаний, невозможен; для отдельных групп – при тщательном проведении сравнительных исследований.
2.6. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТВЕРДОСТИ ВДАВЛИВАНИЕМ ШАРИКА
В то время, как металлы при комнатной температуре обычно имеют малую зависимость форм изменения
от времени, у полимеров это свойство выражено гораздо сильнее. К тому же доля упругих деформаций у этой
группы материалов значительно больше, поэтому определение величины твердости исключительно с помощью
оценки остающегося отпечатка, да еще, как правило, при кратковременном воздействии нагрузки имело бы ма-
ло смысла.
При испытании полимерных материалов хорошо зарекомендовал себя метод определения твердости вдав-
ливанием шарика (обозначаемый как НК) с использованием в качестве индентора шарика диаметром 5 мм. Ана-
логично определению твердости по Бринеллю и Виккерсу величину твердости НК рассчитывают как отноше-
ние приложений нагрузки F к поверхности А полусферы, образующейся при вдавливании шарика. Поскольку
возникает необходимость измерять упругую деформацию, приходится определять поверхность полусферы под
воздействием нагрузки F. Для таких условий она может быть рассчитана по формуле при измерении глубины
вдавливания шарика. Чтобы тщательным образом исключить влияние шероховатости поверхности при измере-
нии глубины вдавливания h, используют, как и при испытании твердости по Роквеллу, предварительное нагру-
жение силой F
0
. Величина этой нагрузки зависит от используемого прибора и составляет 4,9 Н для приборов, в
которых глубину вдавливания замеряют от поверхности индентора, и 9,8 Н – для приборов, в которых глубину
вдавливания замеряют от опорного столика, затем прикладывают в пределах 0,13 < h < 0,36 см. Для того чтобы
можно было выполнить эти требования, основная нагрузка F
1
варьируется и величина ее составляет 49; 132,5;
960 Н. Если оговоренные условия выполняются при нескольких значениях F
1
, то следует брать минимальную
нагрузку. Твердость, определяемую вдавливанием шарика, рассчитывают по формуле
НК = 0,102F
1
/ D π h,
где F
1
– основная нагрузка, Н; D – диаметр шарика (обычно 0 см); h – глубина вдавливания, см.
2.7. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТВЕРДОСТИ ПРИ МАЛЫХ НАГРУЗКАХ, МИКРОТВЕРДОСТЬ
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 37
- 38
- 39
- 40
- 41
- …
- следующая ›
- последняя »
