Вопрос 3. Неразрушающие методы исследования механических свойств металлов и сплавов.

Определение твёрдости материалов

Твёрдость — это механическое свойство материала, показывающее его способность сопротивляться проникновению в него другого, более твёрдого материала (тела). Более твёрдое тело является стандартным и называется индентором. Индентор не деформируется при испытании.

Твёрдость материала отражает его прочность и пластичность. Испытание на твёрдость считается самым доступным и распространённым видом механических испытаний. Наибольшее применение получили статические методы испытания на твёрдость при вдавливании индентора: метод Бринелля, метод Виккерса и метод Роквелла. Схемы испытания материалов на твёрдость по данным методам представлены на рис. 1.

Широкое распространение эти методы испытаний получили в силу того, что для этого не требуются специальные образцы. Это неразрушающие методы контроля, основные методы оценки качества проведённой термической обработки изделий, контактной прочности и износостойкости поверхностей деталей машин. О твёрдости судят либо по диаметру отпечатка от вдавливания шарика (метод Бринелля, рис. 1 а), либо по глубине вдавливания в материал алмазного конуса (метод Роквелла, рис. 1 б), или по диагонали отпечатка алмазной пирамиды (метод Виккерса, рис. 1 в). Количественной оценкой твёрдости является число твёрдости, равное отношению прикладываемой нагрузки P (Н, кГ) к площади поверхности отпечатка F (мм²).

Рис. 1. Схемы определения твёрдости:
а — по Бринеллю; б — по Роквеллу; в — по Виккерсу

Во всех случаях испытания происходит пластическое деформирование материала. Соответственно, чем больше сопротивление материала пластической деформации, тем выше его твёрдость.

Дата добавления: 2015-07-25