Цель работы:
1. Определить твердость стального образца.
2. Определить марку стали, пользуясь справочной таблицей.
Твердостью называется сопротивление, оказываемое материалом при пластическом внедрении в него другого тела.
Наибольшее распространение на практике получил метод определения твердости материала путем вдавливания в него стального закаленного шарика диаметром 10,5 или 2,5 мм. При этом на поверхности исследуемого материала образуется отпечаток-лунка в виде сферического сегмента диаметром d (рис. 26,а).
Отношение нагрузки F к площади сферической поверхности лунки называется числом твердости по Бринеллю и обозначается НВ, т.е.
(40,а)
где D -диаметр шарика,
d - диаметр лунки.
Число твердости выражается в кг/мм2 (МПа), хотя размерность обычно не указывается.
Если твердость измеряют шариком D=10мм под нагрузкой F=30000 Н с выдержкой t=10сек, то число твердости по Бринеллю сопровождают обозначением НВ, например НВ250.
При других условиях определения число твердости сопровождают индексами в следующем порядке: диаметр шарика, нагрузка и продолжительность выдержки. Например: НВ 5/2500/30-200 означает число твердости по Бринеллю (200) при испытании шариком D=5 мм под нагрузкой F= 2500, приложенной в течении t=30 сек.
Между числом твердости по Бринеллю НВ и временным сопротивлением стали при растяжении Gu имеет место зависимость
Gu=(0,30-0,36)НВ
Определение твердости по Бринеллю производится на круглых пластинах толщиной h=10мм, либо на прямоугольных пластинах той же толщины.
Толщина металла под отпечатком, должна быть не меньше десятикратной глубины отпечатка. Расстояние от центра отпечатка до края образца не менее диаметра шарика D, а от центра соседнего отпечатка на расстоянии не менее 2D.
По методу Бринелля можно испытывать материалы с твердостью НВ до 4500 МПа; если материалы тверже, то стальной шарик может деформироваться. Для определения твердости таких материалов используются другие методы (Роквелла, Виккерса).
Подготовка к испытанию
В журнале лабораторных работ записать:
- размеры образца;
- диаметр шарика D;
- нагрузку F;
- время выдержки образца под нагрузкой t.
Проведение испытания
В результате получим первый отпечаток. Аналогично получить второй и третий отпечаток, передвигая образец на столике пресса и соблюдая при этом указанные выше расстояния между отпечатками.
Обработка результатов испытания
Контрольные вопросы