Метод испытания на микротвёрдость

Этот метод применяют, когда необходимо определить твёрдость в микроскопически малых объёмах. Такая задача возникает при необходимости измерения твёрдости тонких гальванических защитных покрытий, отдельных структурных составляющих различных сплавов, а также при измерении твёрдости мелких деталей.

Измерение микротвёрдости принципиально не отличаются от метода Виккерса, за исключением очень малых значений нагрузок при вдавливании наконечника. Прибор для определения микротвёрдости состоит из механизма для вдавливания алмазной пирамиды под небольшой нагрузкой и металлографического микроскопа. В испытуемую поверхность вдавливают алмазную пирамиду под нагрузкой 5-500 гс, в течении примерно 5 с. Величина твёрдости обозначается через H (при символе H нередко ставят индекс, показывающий величину нагрузки в граммах, например H₅₀ 200), и определяется аналогично методу Виккерса. Образцы для измерений должны быть подготовлены так же, как микрошлифы.

На практике используется ещё несколько методов измерения твёрдости металлов. Например, метод царапанья, когда острым наконечником, прижатым с определённым усилием к испытываемому телу, делают царапину, по ширине которой оценивают твёрдость. Распространён также метод отскока. Стальной закалённый шарик сбрасывают с определённой высоты на подготовленную должным образом поверхность испытуемого материала. По высоте подскока судят о твёрдости испытуемого материала. Чаще вместо шарика применяют боёк с алмазным наконечником определённой формы (метод Шора). Кроме того, твёрдость определяют по отпечатку, полученному в результате ударного внедрения в испытуемый материал стального закалённого шарика (метод Польди), метод качания маятника и др.

В настоящее время эти методы, за исключением метода Шора практически не применяются, главным образом из-за значительной погрешности и сложности воспроизведения одинаковых условий испытания при смене образцов, контролируемых на твёрдость.

Следует отметить, что существуют и косвенные, бесконтактные методы контроля твёрдости, т.е. без вдавливания индентора под нагрузкой. Эти методы основаны на функциональной зависимости, получаемой опытным путём между твёрдостью детали и её электромагнитными свойствами. Такие методы применяют не для количественной, а для качественной оценки твёрдости материалов типа «годен» – «не годен». Их использование позволяет автоматизировать контроль твёрдости деталей в условиях серийного и массового производства.

3. НЕОБХОДИМЫЕ ПРИБОРЫ И ОБОРУДОВАНИЕ

3.1. Пресс Бринелля.

3.2. Прибор Роквелла.

3.3. Заготовки и образцы для измерения твёрдости из различных материалов.

3.4. Эталонные меры твёрдости.

4. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ И СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЁТА

4.1. Изучить методы измерения твёрдости, научиться пользоваться переводными таблицами, позволяющими переводить значения твёрдости между различными методами. Научиться пользоваться приборами для измерения твёрдости, изучить особенности их конструкций. Замерить твёрдость образцов из низко- и среднеуглеродистой стали методами Роквелла и Бринелля, сравнить полученные значения с помощью переводных таблиц.

4.2. В отчёте занести краткие теоретические сведения о методах измерения твёрдости, применяемом оборудовании, связи твёрдости с механическими свойствами. Указать результаты измерений твёрдости образцов различными методами, а также с использованием переводных таблиц.

5.РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

5.1. Г.И. Сильман. Материаловедение: учеб. пособие для вузов по специ-альностям направления подгот. "Металлургия, машиностроиние и материалопереработка" / Г. И. Сильман. - М.: Академия, 2008. - 335 с.

5.2. Ю.М. Лахтин, В.П. Леонтьева. Материаловедение. М.: Машинострое-ние, 1990. – С. 87-92.

5.3. Ю.А. Геллер, А.Г. Рахштадт. Материаловедение. М.: Металлургия, 1983. – С. 117-126.

5.4. В.С. Золотаревский. Механические свойства металлов. М.: Металлур-гия, 1983. – С. 146-183.

ПРИЛОЖЕНИЕ А (справочное)

Таблица перевода значений твердости

Дата добавления: 2015-11-14