рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Измерение твердости металлов

Измерение твердости металлов - раздел Образование, Работа № 2. Измерение твердости металлов ……………………….….17 Цель Работы: Изучить Устройство Приборов Для Определения Твердости Мет...

Цель работы: изучить устройство приборов для определения твердости металлов, научиться пользоваться приборами по измерению твердости металлов.

Приборы и оборудование: пресс Бринелля, пресс Роквелла, отсчетный микроскоп для определения диаметра отпечатка, образцы сталей, чугунов и цветных металлов.

 

Краткие сведения из теории. Определение твердости является широко распространенным способом испытаний для характеристики механических свойств металлов. В настоящее время существует несколько методов измерения твердости, различающихся по характеру воздействия наконечника: метод вдавливания, метод отскакивания, метод царапания. Наибольшее применение получил метод вдавливания.

Под твердостью металла при вдавливании понимается его сопротивление местной пластической деформации при контактном приложении нагрузки.

Наиболее широкое распространение в машиностроительной промышленности получили методы Бринелля, Роквелла и Виккерса, благодаря их простоте и возможности производить испытания деталей без разрушения.

 

Определение твердости по Бринеллю.Определение твердости по Бринеллю (ГОСТ 9012-59, 22761-77) состоит в том, что при использовании специального пресса (пресса Бринелля) в испытуемый материал в течение определенного времени вдавливается нагрузкой Р стальной закаленный шарик диаметра D.

Схема испытания на твердость по Бринеллю дана на рис. 9.

В результате вдавливания шарика на поверхности образца получается отпечаток (лунка).

Диаметр отпечатка измеряют специальным отсчетным микроскопом МПБ-2, на окуляре которого нанесена шкала с делениями, соответствующими десятым долям миллиметра (рис. 10).

Отношение давления Р к поверхности полученного отпечатка (шарового сегмента) дает число твердости обозначаемое НВ(2):

, кгс/мм2 (н/м2), (2)

где F=pDh.

 

 

Рис. 9. Схема определения твердости методом Бринелля

 

 

 

 

Рис. 10. Измерение диаметра отпечатка

 

Так как удобнее измерять не глубину отпечатка, а его диаметр, то, выражая глубину отпечатка через его диаметр d и диаметр шарика, получаем (3):

 

(3)

 

Подставив значение F получим (4):

 

, кгс/мм2 (н/м2) (4)

 

Таким образом, зная диаметр шарика и нагрузку, замерив диаметр отпечатка, легко определить твердость.

Для получения одинаковых значений твердости металла при разных диаметрах шариков и различных нагрузках необходимо соблюдать закон подобия P/D2 = const. В этом случае угол j = const, где j – угол вдавливания. Поэтому при испытании по Бринеллю, учитывая закон подобия, а также то обстоятельство, что диаметр шарика подбирается в зависимости от толщины испытуемого образца металла. И что для металлов разных твердостей нужно прилагать разные нагрузки, применяют соотношения по ГОСТ 9012-59. Кроме того, продолжительность выдержки образца под нагрузкой должна быть строго определенной, чтобы деформация образца шариком полностью завершилась.

Перед испытанием поверхность образца, в которую будет вдавливаться шарик, обрабатывают наждачным канем или напильником. чтобы она была ровной, гладкой и не было окалины и других дефектов. При обработке поверхности образец не должен нагреваться выше 100-150ºС.подготовка поверхности образца необходима для получения правильного отпечатка и отчетливой видимости его краев для измерения.

При выборе диаметра шарика D, нагрузки P, продолжительность выдержки под нагрузкой и минимальной толщины испытуемого образца следует руководствоваться нормами ГОСТа для испытаний по Бринеллю (табл. 2).

При указании твердости НВ иногда отмечают, при каких условиях измерялась твердость, например НВ 140 (10/3000/10) означает, что испытание производилось шариком диаметром 10 мм под нагрузкой 3000 кгс (30000 Н) в течении 10 сек.

При измерении твердости шариком определенного диаметра и с установленными нагрузками расчет числа твердости по формуле НВ=Р/F почти не выполняют, а пользуются заранее составленными таблицами, указывающими число НВ, в зависимости от диаметра отпечатка d и соотношения между нагрузкой Р и D2 (согласно табл. 3).

Существует примерная количественная зависимость между числами твердости и пределом прочности:

для стали с твердостью НВ 120–175...……………………sв=0,34 НВ;

для стали с твердостью НВ 175–450..…………………….sв=0,35 НВ;

для меди, латуни и бронзы отожженной..………………..sв=0,55 НВ;

для меди, латуни и бронзы наклепанной..……….………sв=0,40 НВ;

для алюминия и алюминиевых сплавов

с твердостью НВ 20–45............................................sв=(0,33÷0,36) НВ;

для дуралюминия отожженного...……………..................sв=0,36 НВ;

для дуралюминия после закалки и старения…………….sв=0,35 НВ.

 

Таблица 2

 

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Работа № 2. Измерение твердости металлов ……………………….….17

Работа Макроскопический метод исследования металлов и... сплавов...

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Измерение твердости металлов

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Макроскопический метод исследования металлов и сплавов
Цель работы: ознакомление с методикой проведения макроструктурного анализа, получение практических навыков изготовления макрошлифов, изучения поверхностей деталей, изломов, макрошлифов, выяв

Реактивы для травления
  Реактив Концентрация раствора Условия травления Область применения реактива составляющая к

Соотношение диаметров шарика и нагрузки при испытании металлов по методу Бринелля
Материал Число твердости Толщина образца, мм Диаметр шарика, мм Нагрузка, кгс Выдержка под нагрузкой, сек

Твердость по Бринеллю
  Диаметр отпечатка, мм d10, или 2d5, или 4d2,5 Число твердости при нагрузке Р, кгс

Практика определения твердости по Бринеллю
  1. Пользуясь табл. 2 для заданного образца определить диаметр шарика, величину нагрузки Р и время выдержки образца под нагрузкой. 2. Закрепить шарик в держателе 15 (

Пределы измерения твердости
Обозначение шкалы Число единиц в шкале Обозначение твердости по шкале Полная нагрузка Р=Р0+Р1 при

Практика определения твердости по Роквеллу
1. Пользуясь табл. 4 для заданного образца выбрать нужную шкалу твердости и установить соответственно сменный груз 11 (рис. 13). 2. Установить в шпиндель 8 выбранный наконечник и закрепить

Различными методами
По Роквеллу По Бри нелю НВ По Роквеллу По Бри нелю НВ По Роквеллу По Бри нелю НВ

Механические испытания металлов
Цель работы: ознакомиться с испытательным оборудованием для определения основных механических характеристик; провести механические испытания предложенных марок сталей; по результатам испы

Стандартные размеры образцов
Наименование образца Расчетная длина l0,мм Диаметр образца d0, мм Площадь поперечного сечения F

Рекристаллизации на структуру и свойства стали
  Цель работы: изучить влияние холодной пластической деформации на структуру и свойства (твердость) малоуглеродистой стали; изучить влияние температуры нагрева на структуру и с

Порядок выполнения работы
  В данной работе студенты знакомятся с изменением формы, размеров зерен и твердости металла, подвергнутого холодной пластической деформации и рекристаллизационному отжигу. П

Сплавов
Цель работы: изучить диаграмму состояния железо-цементит, проанализировать строение и фазовые превращения, происходящие в сплавах Fe-Fe3C.   Компоне

Порядок выполнения работы
1. В соответствии с табл. 7 по номеру варианта выбираются исходные данные для индивидуального задания. 2. Вычертить в масштабе диаграмму Fe-Fe3C с указанием темпера- тур фазовых

Пояснения к выполнению работы
1. Для построения кривой охлаждения используют вертикальный разрез в соответствии с заданным химическим составом сплава. Типовые примеры кривых охлаждения с указанными структурами представлены на р

Изучение структуры и свойств углеродистых сталей в равновесном состоянии
Цель работы:изучение микроструктуры углеродистых сталей в равновесном состоянии, определение марки сталей, установление связи между структурой стали, диаграммой состояния Fe-Fe3C

Порядок выполнения работы
  1. Начертить область диаграммы состояния системы Fe-Fe3C, соот- ветствующую сталям. 2. На диаграмме состояния Fe-Fe3C провести вертикальные линии, соо

Изучение структуры и свойств чугунов
  Цель работы: изучение микроструктуры чугунов разных марок, установление зависимости между структурой и механическими свойствами чугунов. Приборы и оборудование:

Механические свойства чугунов
Марка чугуна σв σ0,2 δ, % НВ Структура металлической основы

Термическая обработка углеродистых сталей
  Цель работы:обоснование выбора параметров и практическое проведение основных видов термической обработки сталей: отжига, нормализации, закалки и отпуска; овл

Влияние скорости охлаждения на структуру и свойства стали.
Этот вопрос удобнее выяснить на примере эвтектоидной стали (С = 0,8%). Из этой стали изготавливается серия образцов, все они нагреты до аустенитного состояния, т.е. выше 727°С и в дальнейшем каждый

Порядок выполнения работы
Работа выполняется бригадным методом. Каждый студент бригады получает задание на проведение одного из видов термической обработки. Пользуясь диаграммой состояния Fe-Fe3C и справочной лит

Сталей в зависимости от скорости охлаждения
Вид термообра- ботки Температу-ра нагрева, °С Vохл., °С   lg Vохл. Твердость HRC→

Результаты измерения твердости и определения микроструктуры сталей в зависимости от температуры отпуска
Вид термообработки Температура нагрева, °С Твердость HRC→HB Микроструктура Низкий отпуск

Инструментальные стали
Цель работы: изучение структуры, свойств, способов термической обработки инструментальных сталей и области их применения. Приборы и оборудование: набор микрошлифов в лаборато

Состав и твердость твердых сплавов
  Сплав   WC   TiC   ТаС   Со Твердость HRA, не менее  

Медные и антифрикционные сплавы
Цель работы: изучение структуры, свойств, маркировки медных и антифрикционных сплавов и области их применения. Приборы и оборудование: коллекция изделий из медных и антифрикц

Химический состав и механические свойства
деформируемых латуней после отжига (ГОСТ 15527-70) Марка латуни Содержание, мас. % σв, МПа σ

Механические свойства и область применения
литейных латуней (ГОСТ 17711-93) Марка латуни σв, МПа δ, % HB Область применения

Химический состав и механические свойства оловянных бронз
Марка бронзы Содержание, мас. % прочих элементов σв, МПа σ0,2, МПа δ, %

Химический состав и назначение алюминиевых бронз
Марка бронзы Al Легирующие элементы Назначение БрА5 . 4-6 - Ленты, полосы

Химический состав и назначение баббитов
  Марка сплава Sb Cu Cd Sn Другие элементы Назначение Б83

Библиографический список
  1. Материаловедение: учебник для ВУЗов/ Б.Н. Арзамасов, В.И.Макарова, Г.К. Мухин и др., под общ. ред. Б.Н. Арзамасова – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана,

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги