Методы измерения твёрдости

Методы измерения твёрдости. UCI метод UCI Impedance метод позволяет осуществлять быстрое и удобное измерение твердости по Виккерсу без применения микроскопа.

Принцип измерения твердости прост алмазная пирамидка для измерений по Виккерсу закреплена на конце металлического стержня, который под действием пьезоэлектрического устройства колеблется на определенной частоте.

Если алмазная пирамидка внедряется в материал, то металлический стержень меняет резонансную частоту. Это изменение возрастает с увеличением площади контакта. Так как эта площадь контакта является мерой для оценки твердости, то существует прямая связь между изменением частоты и твердостью материала. Процесс измерения завершается за 6 мс. Метод отскока Ударное тело, на конце которого закреплен шарик из твердого материала, под действием пружины падает на исследуемую поверхность.

После своего падения вследствие суммарной пластической деформации падающее тело теряет часть своей энергии как уменьшение скорости и тем больше, чем меньше твердость исследуемого материала. Бесконтактным методом измеряются начальная скорость и скорость при отскоке. Для этого служит небольшой постоянный магнит, соединенный с ударным телом. Этот магнит, проходя через катушку, наводит в ней ЭДС индукции.

Величина ее пропорциональна скорости движения магнита ударного тела. По соотношению скоростей падения и отскока оценивается величина твердости. Независимость результата измерений от пространственного положения зонда. Оба метода позволяют получить результаты измерения, независящие от направления измерений пространственного положения зонда. Ранее это являлось преимуществом UCI-метода, теперь это относится и к методу отскока.

Несмотря на то, что во втором случае речь идет об измерении энергии скорости, и по физическому смыслу на результаты измерения, в зависимости от направления измерений, сила тяжести должна оказывать различное влияние, введение поправки не требуется. Результаты измерения автоматически корректируются путем запатентованной специальной обработки сигналов ПРИБОР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТВЕРДОСТИ DynaPOCKET Это самый компактный и легкий из твердомеров для экспресс-анализа, работающих по методу отскока, сочетающий в одном блоке и индикатор с электронной частью и ударное устройство.

Результаты измерения не зависят от пространственного положения прибора, даже в случае измерения на потолочной поверхности. Может быть использован для измерения твердости больших изделий с крупнозернистой структурой, включая литье, изделий сложной конфигурации с затрудненным доступом. измерения твердости по методу отскока в соответствии с нормами DIN A956 ASTM использование стандартного ударного тела типа D с шариком из карбида вольфрама диаметром 3 мм и энергией 12 Н мм программа коррекции показаний для 9-ти групп материалов легированная и нелегированная сталь, стальное литье, инструментальная сталь, коррозионностойкая сталь, серый чугун, чугун со сфероидальным графитом, алюминиевое литье, латунь, бронза, сплавы на основе меди оценка и представление величины твердости в шкалах HL, HS, HV, HB, HRC, HRB и предела прочности в Н мм2 измерения на цилиндрической или сферической поверхности с применением дополнительных насадок.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ Диапазон измерений 150 - 1000 HL 75 - 700 HB 75 - 1000 HV 35 - 100 HRB 20 - 70 HRC 75 - 700 HB 30 - 100 HS 250 - 2200 Н мм2 зависит от группы материалов Индикация 4-х разрядный ЖК-индикатор для величины твердости и символов статуса Разрешающая способность индикации 1,0 HL 1,0 HV 1,0 HB 5,0 Н мм2 0,1 HS 0,1 HRC Пересчет значений твердости 0,1 HRB по DIN 50150, ASTM E140 и Dyna специфика прибора Статистическая обработка Индикация среднего значения Питание Батарейное питание 2 элемента типа MICRO AAA , сухие батареи или аккумуляторы Продолжительность работы от комплекта батарей более 400 измерений, зависит от типа батарей Автоматическое отключение через 3 мин после окончания операций с прибором Рабочая температура от -100 С до 500С более низкие температуры при дополнительном испытании Температура хранения от -200 С до 500С Размеры 38 х 170 мм диаметр х длина Масса ок. 200 грамм ПРИБОР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТВЕРДОСТИ MIC 10 MIC 10 - это самый компактный и легкий из твердомеров для экспресс-анализа, работающих по UCI-методу, причем результаты измерения не зависят от пространственного положения зонда, даже в случае измерения на потолочной поверхности.

Может быть использован для измерения твердости изделий из мелкозернистых материалов практически любой формы и размера, особенно при локальном исследовании свойств материала.

С ним могут быть использованы различные измерительные зонды с разной длиной стержней, что позволяет проводить измерения на изделиях сложной геометрической формы.

Два исполнения прибора - стандартное и DL с внутренней памятью, имеющей дополнительную магнитную карточку, для результатов измерения, автоматической настройки и специализированного формата протокола. Высокая точность измерения, обеспеченная постоянным слежением за процессом внедрения в контролируемое изделие путем непрерывного измерения частоты оценка и представление величины твердости в шкалах HV, HB, HRC, HRB и предела прочности в Н мм2 только при работе с зондом усилием 98 Н возможность конфигурирования прибора по индивидуально вы- бранным функциям возможность блокировки их Дополнительно для MIC 10 DL встроенная память на 1800 измерений, дополнительная память на магнитной карточке на 590 измерений возможность распечатки статистических данных максимальный и минимальный результат измерения, среднее значение, абсолютный и относительный разброс, абсолютное и относительное нормальное отклонение последовательный интерфейс RS 232C для дистанционного управления от ПК или документирования результатов на принтере.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ Диапазон показаний 0 - 9999 HV 48 - 105 HRB 20 - 68 HRC 76 - 618 HB 5 - 2250 Н мм2 Диапазон измерений 20-1740 HV или соответствующие значения Индикация 4-х разрядный ЖК-индикатор с подсветкой подложки Разрешающая способность индикации 1 HV 1 HB 1 Н мм2 0,1 0,5 1 HRC и HRB по выбору Испытуемые материалы все металлические материалы Запоминание результатов встроенная память до 1800 измерений, карточка магнитной памяти до 590 измерений, зависит от числа измерений в ряде группе Интерфейс RS 232C двухсторонний для принтера и ПК Питание батарейное питание 2 х 1,5 В типа 316 Размеры Ш х В х Г ок. 160 мм х 70 мм х 45 мм Масса ок. 300 грамм ИЗМЕРЕНИЕ ТВЕРДОСТИ Измерительные зонды Широкая гамма измерительных зондов и большой выбор принадлежностей увеличивает возможности применения измерения твердости импедансным методом и методом отскока.

Измерительные зонды для импедансного метода и принадлежности ручной измерительный зонд MIC 201 усилие 10 H, измерение на поверхностях, где ограничены размеры отпечатка , MIC 205 усилие 50 Н, средняя нагрузка для большинства случаев измерения и MIC 2010 усилие 100 Н, для крупнозернистых материалов и шероховатой поверхности MIC 201-AL 10 Н и MIC 20-AL 50 Н с удлиненным колеблющимся стержнем 37 мм для измерений на сложной поверхности или в углублениях изделий сложной геометрии, например, на шнеках или зубчатых колесах моторные зонды MIC 2103 3 H и MIC 211 10 H с моторным приводом и стержнем с алмазной пирамидкой по Виккерсу для очень достоверных измерений аттестованные эталоны твердости разнообразные вспомогательные средства и штативы для повышения точности при измерениях, например, призматическая насадка MIC 271 и насадка для плоской поверхности MIC 270 для ручных зондов штатив MIC 222 - штатив для точного позиционирования зонда специальные штативы, например, MIC 225 для измерений на шейках валов.

Метод отскока ударного тела Dyna D для стандартных измерений Dyna G для массивных изделий, например, литые и кованые детали Dyna E c алмазным индентором для измерений на изделиях с твердостью выше 650 HV Насадки для лучшего позиционирования на криволинейных поверхностях для сферической, сферической вогнутой, цилиндрической и цилиндрической вогнутой Аттестованные эталоны твердости.

Сверхпроводимость Сверхпроводимость - физическое явление, наблюдаемое у некоторых веществ сверхпроводников, при охлаждении их ниже определенной критической температуры Tс, и состоящее в обращении в нуль электрического сопротивления постоянному току и выталкивания магнитного поля из объема образца эффект Мейснера. Явление открыто в 1911 г. Х. Каммерлинг-Оннесом.

Изучая температурный ход электросопротивления Hg, он обнаружил, что при температуре ниже 4,22К Hg практически теряет сопротивление.

Далее оказалось, что при крайне низких температурах целый ряд веществ обладает сопротивлением по крайней мере в 10-12 раз меньше, чем при комнатной температуре. Эксперименты показывают, что если создать ток в замкнутом контуре из сверхпроводников, то этот ток продолжает циркулировать и без источника ЭДС. Токи Фуко в сверхпроводниках сохраняются очень долгое время и не затухают из-за отсутствия джоулева тепла токи до 300А продолжают течь много часов подряд. Изучение прохождения тока через ряд различных проводников показало, что сопротивление контактов между сверхпроводниками также равно нулю. Отличительным свойством сверхпроводимости является отсутствие явления Холла. В то время, как в обычных проводниках под влиянием магнитного поля ток в металле смещается, в сверхпроводниках это явление отсутствует.

Ток в сверхпроводнике как бы закреплен на своем месте.

Сверхпроводимость исчезает под действием следующих факторов 1 повышение температуры 2 действие достаточно сильного магнитного поля 3 достаточно большая плотность тока в образце С повышением температуры до некоторой Tс почти внезапно появляется заметное омическое сопротивление.

Переход от сверхпроводимости к проводимости тем круче и заметнее, чем однороднее образец наиболее крутой переход наблюдается в монокристаллах. Переход от сверхпроводящего состояния в нормальное можно осуществить путем повышения магнитного поля при температуре ниже критической Tс. Минимальное поле Bс, в котором разрушается сверхпроводимость называется критическим магнитным полем. Зависимость критического поля от температуры описывается эмпирической формулой.

Вс B0 1 - T Tс 2 где В0 - критическое поле, экстраполированное к абсолютному нулю температуры.

Сверхпроводимость наблюдается как у элементов, так и у сплавов и металлических соединений.

Сверхпроводимость есть у Hg, Sn белое , Pb, Tl, Tn, Ga, Ta, Th, Ti, Nb иногда Cd. Идея высокотемпературной сверхпроводимости ВТСП в органических соединениях была выдвинута в 1950г. Ф.Лондоном и лишь 14 лет спустя появился отклик на эту идею в работах американского физика В.Литтла, вызвавший критические отзывы, отрицающие возможность ВТСП в неметаллических системах.

Таким образом, хотя идея ВТСП родилась ы работе Ф. Лондона в 1950г годом рождения проблемы следует считать время появления первых, пока, правда, малочисленных потоков информации по ВТСП - 1964г Если рассмотреть эволюцию температуры сверхпроводящего перехода то станет ясно, что рост температуры сверхпроводящего перехода приводил к возможности использования хладагентов со все более высокой температурой кипения жидкий гелий, водород, неон, азот. Хотя до азотных температур перехода, открытых недавно в металлокерамиках, практически использовался для охлаждения жидкий гелий, однако скачки в росте температуры перехода дают право положить их в основу периодизации ВТСП о гелиевом, водородном, неоновом и, наконец, азотном периодах ВТСП. Так Nb3Sn сменился Nb - Al - Ge, затем наибольшая температура была обнаружена d 1973-81гг. у Nb3Ge 23,9 K , которая оставалась рекордной вплоть до сверхпроводимости металлокерамиками.

La - Sr - Cu - O при 30 К в 86г вырастая до 100 К на материале I - Ba - Cu - O. Ключевым для проблемы ВТСП является вопрос критической температуры от характеристики вещества.

С открытием в 86 нового класса сверхпроводящих материалов с более высокими, чем ранее критическими температурами, во всем мире развернулись работы по изучению по изучению свойств ВТСП с целью определения возможности их применения в различных областях науки и техники.

Интерес к ВТСП объясняется в первую очередь тем, что повышение рабочей температуры до азотной позволит существенно упростить и удешевить системы криогенного обеспечения, повысить их надежность. Для успешного применения ВТСП в сильноточных устройствах соляноидах, накопителях энергии, электромагнитах, транспорте с магнитным подвесом необходимо решить ряд вопросов. Одной из важнейших проблем при создании сильноточных устройств с использованием ВТСП является проблема обеспечения устойчивой работы обмоток с током. Проблема стабилизации ВТСП включает в себя несколько аспектов.

Внутренним свойством сверхпроводимости является скачкообразный характер проникновения в них магнитного поля. Этот процесс сопровождается выделением части запасенной энергии магнитного поля при его распределении. Поэтому, наиболее важное направление стабилизации сверхпроводников - их стабилизация против сигналов потока. Крое того, проводники, внутренне стабилизированные против сигналов потока, при работе подвергаются действию различного рода возмущений как механического, так и электромагнитного характера, тоже сопровождающиеся выделением энергии.