Испытание металлов на твёрдость - раздел Образование,
Лабораторная Работа № 1...
Лабораторная работа № 1
Испытание металлов на твёрдость
Цель работы
Ознакомиться с основными методами определения твердости металлов и сплавов, приобрести навыки измерения твердости на различных приборах.
Общие сведения
Большинство методов определения твердости основано на принципе вдавливания. Вдавливаются стальной шарик или алмазный наконечник (конус или четырехгранная пирамида).
Твердость – это свойство поверхностного слоя материала оказывать сопротивление упругой и пластической деформации при местных контактных воздействиях со стороны другого, более твердого и не получающего остаточной деформации тела (индентора) установленной формы и размеров.
Однако такое определение не является общим, т. к. существуют и другие методы определения твердости, основанные не на принципе вдавливания, а на принципе царапания, маятниковом методе, методе упругой отдачи, динамическом методе и др.
Твердость имеет большое практическое значение, так как характеризует многие рабочие свойства металлов и сплавов, например, износостойкость, режущие свойства и др. Поэтому сложные и требующие времени испытания на растяжение, ударную вязкость и т. д. часто заменяют испытаниями на твердость, которые выполняются значительно быстрее и не требуют больших затрат. Твердость связана определенным соотношением с пределом прочности при растяжении σв.
Испытание на твердость может производиться непосредственно на детали без ее разрушения. Поэтому оно широко применяется не только для изучения свойств металла, но и как метод контроля качества металла в готовых изделиях.
В зависимости от формы индентора (шарик, конус, пирамида) и измеряемой величины (отношение нагрузки к площади полученного отпечатка) различают три метода определения твердости материала: определение твердости по Бринеллю, по Роквеллу, по Виккерсу.
Основные методы определения твердости
Рисунок 2.1 - Схема измерения твердости по методу Бринелля.
Число твердости по Бринеллю НВ (МПа) определяется отношением приложенной нагрузки P (МН) к площади поверхности…
Рисунок 2.2 - Прибор ТШ-2
Рисунок 2.4 - Схема измерения твердости по методу Виккерса
Твердость HV (МПа) определяют как отношение нагрузки P к площади боковой поверхности F пирамидального отпечатка:
Рисунок 2.5 – Прибор ПМТ-3
Определение микротвердости основано на вдавливании под нагрузкой от 0,005 H (5 гс) до 2 H (200 гс) в испытуемый…
а - общий вид; б – схема;
1 – микрометрический винт; 2 – окуляр; 3 – микроскоп; 4 – барабанчик;
5 – поворотная головка; 6 – объектив; 7 – защитный чехол;
Определение твердости по методу Роквелла основано на вдавливании в исследуемый материал закаленного стального шарика диаметром 1,59 мм или алмазного…
Рисунок 2.8 – Схема измерения твердости по Роквеллу
Испытания проводят в соответствии с ГОСТ 9013-59.
Схема прибора ТК представлена на рисунке 2.9. Основные механизмы: рычажное…
Рисунок 2.12 – Схема определения твердости по Шору.
В некоторых случаях, когда применение перечисленных методов невозможно, твердость определяется с помощью тарированных…
Порядок выполнения работы
Получите у лаборанта образцы металлов, подлежащие испытанию на твердость (ориентировочная величина твердости образцов должна быть известна) и при необходимости прошлифуйте на шлифовальной бумаге.
2.4.1.2 Положите образец на стол 5 прибора и вращением маховика 7 по часовой стрелке подожмите его к шарику до тех пор, пока он не упрется в… Нажатием кнопки 8 включите электродвигатель привода прибора. По окончании… 2.4.1.3 Измерьте диаметр отпечатка с помощью микроскопа МПБ-3.
2.4.2.2 Включите прибор и проверьте освещенность.
2.4.2.3 Переводом рукоятки 13 вниз до защелкивания приведите привод прибора в… 2.4.2.4 Установите поворотную головку 5 в крайнее левое положение. При этом индентор 8 встанет по оси прибора.
Содержание отчета
В отчете должны быть изложены:
1) цель работы;
2) характеристика испытаний на твердость, как способа исследования металлов; краткое описание методов определения твердости по Бринеллю, Виккерсу, Роквеллу;
3) схемы испытания на твердость методами Бринелля, Виккерса и Роквелла;
4) заполненные таблицы с результатами измерения твердости по методам Бринелля и Роквелла; расчет предела прочности материалов, испытанных по методу Бринелля.
Контрольные вопросы
2.6.1 Что понимается под твердостью?
2.6.2 Назовите приборы для определения твердости.
2.6.3 Опишите принцип действия приборов для испытания на твердость.
2.6.4 Чем объясняется широкое применение способа измерения твердости?
2.6.5. Какова размерность твердости для различных способов испытания?
2.6.6 Когда применяются методы Роквелла, Виккерса, Бринелля?
2.6.7 Твердость каких металлов испытывают по методу Бринелля?
Приложение А (справочное)
Таблица ориентировочного перевода значений твердости, определяемых различными методами
Еще рефераты, курсовые, дипломные работы на эту тему:
Понятие о металлах. Природа металлической связи. Основные свойства металлов. Роль русских ученых в развитии науки о металлах
Газообразное жидкое и твердое состояния Термодинамическая функция энергетического состояния системы Все вещества могут находиться в трех... Кристаллизация металлов Изменение свободной энергии при кристаллизации...
Металлы. Характерные физические свойства металлов
Многие металлы широко распространены в природе Так содержание некоторых металлов в земной коре следующее алюминия железа кальция... С внешней стороны металлы как известно характеризуются прежде всего особым... Очень важным свойством металлов является их сравнительно легкая механическая деформируемость Металлы пластичны они...
Классификация испытаний и испытания РЭСИ на этапах проектирования, изготовления и выпуска изделий
Физические испытания могут проводиться как при внешних воздействующих факторах (ВВФ), создаваемых искусственным путем с помощью испытательных… Обычно при лабораторных и стендовых испытаниях РЭСИ подвергают воздействию… При этом испытания РЭСИ, предназначенных для эксплуатации и хранения только в определенных климатических районах,…
Металлы. Свойства металлов
По своим свойствам металлы резко отличаются от неметаллов. Впервые это различие металлов и неметаллов определил М. В. Ломоносов. “Металлы писал он… Высокая теплопроводность и электрическая проводимость. Уменьшение… В технике часто используют так называемые легированные стали. К ним относятся стали, содержащие хром, никель,…
Классификация металлов и сплавов (с примерами марок железоуглеродистых и цветных сплавов). Классификация и маркировка углеродистых сталей. Свойства металлов и сплавов (физические, химические, механические, технологические, служебные)
Классификация и маркировка углеродистых сталей По способу производства а мартеновская М б конверторная К в бессемеровская Б По степени... Свойства металлов и сплавов физические химические механические... Атомно кристаллическое строение металлов и сплавов Под атомно кристаллической структурой понимают взаимное...
Испытание ЭС на воздействие ультранизких давлений, криогенных температур. Специальные виды космических испытаний
Ориентировочные значения давлений, необходимые для воспроизведения в лабораторных усло¬виях основных физических явлений, происходящих в космосе,… Параметры вакуумных испытательных установок: рабочий объем камеры от 0,2 м3… Многие молекулы газа, покидая поверхность исследуемого объекта, отражаются от стенок испытательной установки и…
Металлы. Свойства металлов
Группы металлов. В настоящее время известно 105 химических элементов, большинство из них - металлы. Последние весьма распространены в природе и… Металлы писал он тела твердые, ковкие блестящие . Причисляя тот или иной… К первой из них относят черные металлы - железо и все его сплавы, в которых оно составляет основную часть. Этими…
Методология организации климатических испытаний РЭА. Испытания на воздействие тепла и холода
Поэтому практически невозможно при испытании имитировать возможные условия эксплуатации. Многолетний опыт показал, что можно ограничиться… Первым и непременным условием воспроизводимости результатов испытания является… Предварительная выдержка проводится с целью устранения или частичной нейтрализации воздействия на изделия предыдущих…
Испытания РЭСИ на безотказность. Метод последовательных испытаний
Контрольные испытания следует проводить на: на безотказность обязательно; на ремонтопригодность, сохраняемость и долговечность, если это… В методике контрольных испытаний на надёжность также могут указываться:… Контрольные испытания на надёжность могут проводиться ускоренным методом, если определены: режим ускоренных испытаний;…
Основы маркировки металлов и металлопродукции
Лист Сталь 09Г2С:5;6;7;8;10;12 Лист изготовлен из проката стали повышенной прочности, легирован-ной (Гост 19281-89), содержащей марганец и кремний… Круг Сталь Р18К5Ф2: диаметр 10; 12; 14. Круг изготовлен из быстрорежущей… Уголок Сталь 15ХГН2ТА: 40; 45; 50; 75; 100 15ХГН2ТА указывает на то, что уголок изготовлен из легированной…
0.035
Новости и инфо для студентов