Тема: Визначення твердості методами Брінеля і Роквелла.

Завдання

1. Провести випробування на твердість по Брінелю зразків сталі різної товщини.

2. Визначити твердість.

3. Скласти звіт про роботу.

Мета: ____________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Прилади і матеріали: автоматичний важільний прес, зразки сталі і сплавів кольорових металів різної товщини, лупу для вимірювання діаметра відбитка, терпуг, наждачне точило .

Порядок проведення роботи

Схема випробування на твердість по Брінелю

Випробування проводиться вдавленням у випробуваний зразок стальної кульки певного діаметру під дією заданого навантаження на протязі певного часу.

Схема випробування на твердість по Брінелю приведена на рис.4.1.

Внаслідок вдавлення кульки на поверхні зразка одержуємо відбиток.

Відношення тиску Р до поверхні одержаного відбитку (кульковий сегмент) F дає число твердості позначене НВ:

Поверхня F кулькового сегмента

де: D – діаметр вдавленої кульки, мм;

h – глибина відбитку, мм.

Так, як глибину відбитка h виміряти важко, а простіше виміряти діаметр відбитка d, то доцільно величину h виміряти і виразити через діаметри кульки D і відбитка d:

Тоді поверхня F кулькового сегмента

а число твердості по Брінелю буде характеризуватися формулою:

Рис.4.1 Схема випробування на твердість за способом Брінеля

Вибір діаметра кульки і навантаження .

Кульки різного діаметра (D = 10;5 і 2,5мм ) застосовують залежно від товщини випробовуваного матеріалу.

Навантаження вибирають залежно від якості випробовуваного матеріалу по формулі:

де: К-постійна для даного матеріалу величина, рівна 30,10 і 2,5мм.

При випробуванні кульками різних діаметрів (10; 5 і 2,5мм) застосовують різні навантаження, при випробуванні більш м’яких металів навантаження менше .

Протокол визначення твердості по Брінеллю

№ п/п	Р, МПа	Д, мм	d, мм	НВ, МПа
За формулою	По таблиці

Випробування на твердість по Роквелу

Завдання

1. Провести випробування на твердість по Роквеллу зразків сталі у відпаленому і загартованому стані.

2. Визначити твердість.

3. Скласти звіт про роботу.

Мета: Навчити студентів самостійно проводити випробування на твердість по Роквеллу.

Прилади і матеріали: прилад типу Роквелла, зразки сталі у відпаленому і загартованому стані, терпуг, наждачне точило, шліфувальний папір.

Схема випробування і величина твердості по Роквеллу

Випробування на твердість по Роквеллу проводять шляхом вдавлення у випробуваний зразок алмазного конуса з кутом 120 , або стальної загартованої кульки діаметром 1,588мм. Кульку і конус вдавлюють у випробуваний зразок під дією двох послідовно прикладених навантажень - попередньго Р і основного Р . Загальне навантаження Р буде дорівнювати сумі цих двух навантажень :

Попереднє навантаження Р завжди рівне 10кг, а основне Р і загальне Р дорівнюють при вдавленні стальної кульки (шкала В) Р = 90кг ,

Р = 10кг + 90кг =100кг , при вдавленні алмазного конуса (шкала С) Р = 10кг + 50кг = 60кг .

Число твердості по Роквеллу — число умовне і виражається в умовних одиницях. За одиницю твердості прийнята величина, відповідна осьовому преміщенню наконечника на 0,002мм. Число твердості по Роквеллу НR обчислюємо по формулах: при вимірі по шкалі В:НR = 130-е , при вимірі по шкалах С і А : НR = 100-е. Величина е обчислюється по формулі:

де: h - глибина проникнення наконечника у випробуваний матеріал під дією попереднього навантаження Р (рис.4.2);

h - глибина проникнення наконечника в випробуваний матеріал під дією загального навантаження Р, виміряного після зняття основного навантаження Р з залишенням попереднього навантаження Р .

Залежно від того, що застосовується кулька чи алмазний конус і від навантаження при якому проводять випробування (тобто по якій шкалі В,С або А), число твердості позначається HRB, HRC, HRA.

Навантаження і наконечник вибирають залежно від твердості випробуваного матеріалу

Рис.4.2 Схема визначення твердості вдавленням алмазного конуса (на приборі Роквелла)

Протокол визначення твердості по Роквеллу

№ п/п	Шкала	HR	Середня HR	Перевод по Брінеллю
І – вимір	ІІ – вимір	ІІІ – вимір
	«С»
	«В»

Контрольні питання

1. Перерахуйте методи визначення механічних властивостей металів.

2. Охарактеризуйте пружну і пластичну деформацію.

3. Твердість - …….

4. Поясніть НВ 450; НRB, HRA.

5. Яким чином визначають мікротвердість?

ВІДПОВІДІ

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Лабораторна робота № 5