Краткие сведения из теории

Испытание на твердость динамическим вдавливанием шарика производится с помощью переносного прибора Польди, схема которого приведена на рисунке 4. В корпус 4-5 встроены шарик 2, боек 7 и пружина 6. В нижней части корпуса имеется окно, в которое между шариком и бойком вставляется эталонный образец 3. Пружина 6, действуя на боек, плотно прижимает эталонный образец к шарику. Прибор устанавливается на испытуемый металл 1 и по бойку молотком наносится удар произвольной силы. Эталонный образец изготавливается из стали в виде бруска квадратного сечения 12х12 мм. Диаметр вдавливаемого шарика обычно принимается равным 10 мм. Для последующих испытаний эталон в корпусе сдвигается так, чтобы соседние отпечатки отстояли друг от друга на расстоянии не менее 15 мм.

 

 

Рисунок 4 – Схема прибора Польди

 

Определение твердости методом Польди состоит в следующем: одновременно в испытуемый металл и в эталонный образец, твердость которого известна, под действием ударной (динамической) нагрузки вдавливается стальной закаленный шарик.

Твердость по Польди измеряется в тех же единицах, что и твердость по Бринеллю, и определяется сопоставлением значений диаметров отпечатков эталонного образца и испытуемого металла по формуле

 

, (5)

или по приближенной формуле

 

, (6)

где НВ_мет, НВ_эт - твердости по Бринеллю соответственно испытуемого металла и эталона;

d_мет, d_эт - диаметры отпечатков на испытуемом металле и эталоне, мм;

D_ш - диаметр шарика, мм.

В целях экономии времени определение твердости производится по таблицам, рассчитанным заранее по формулам (5) и (6).

Прибор Польди прост и удобен в работе. Однако метод Польди дает значительные ошибки (7-15, а иногда 30 %), что является его существенным недостатком и ограничивает область применения. Приближенность получаемых значений твердости связана главным образом с тем, что шарик вдавливается динамически, а твердость HB определяется по методике статического испытания. К методу Польди прибегают в следующих случаях:

а) для ориентировочных суждений о твердости металла;

б) при необходимости определения твердости массивных изделий (станин, конструкций, крупных поковок и отливок, которые не могут быть установлены на прессе Бринелля);

в) при проведении полевых испытаний.