рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Раздел Промышленность
/
Краткие сведения из теории

Реферат Курсовая Конспект

Выберите учебное заведение

Краткие сведения из теории

Краткие сведения из теории - раздел Промышленность, Измерение твердости металлов Сущность Метода Бринелля Состоит В Следующем (Рисунок 1): В Испытуемый Металл...

Сущность метода Бринелля состоит в следующем (рисунок 1): в испытуемый металл (образец) 1 под действием заданной нагрузки P в течение определенного времени t вдавливается стальной закаленный шарик 2 диаметром D. В результате в испытуемом металле получается сферический отпечаток диаметром d. Размер отпечатка (диаметр или площадь) характеризует твердость: чем больше отпечаток, тем мягче испытуемый металл, чем отпечаток меньше - тем металл твёрже. Вдавливание шарика в образец производится на специальном приборе (прессе) Бринелля.

Рисунок 1- Схема измерения твердости по Бринеллю:а - в процессе вдавливания шарика в образец; б - после снятия нагрузки и удаления шарика.

Измеренная таким образом твердость выражается числом твердости по Бринеллю, которое обозначается символом HB и измеряется в кгс/мм². Число твердости по Бринеллю

, (1)

где НВ - число твердости по Бринеллю, кгс/мм²;

Р - нагрузка на шарик, кгс;

F - площадь поверхности сферического отпечатка, мм²,

, (2)

где: D - диаметр шарика, мм;

d - диаметр отпечатка, мм.

Подставляя значения из уравнения (2) в выражение (1), получим

, (3)

Для измерения твердости методом Бринелля применяют различные шарики (диаметром 10; 5; 2,5; 2 и 1 мм), нагрузки Р (от 3000 до 15,6 кгс) и выдержки шарика под нагрузкой t (10; 30 и 60 с)

Обозначение чисел твердости, измеренных при различных условиях, принято следующее:

а) при наиболее распространенных условиях испытания (D = 10 мм, Р = 3000 кгс, t = 10 с) твердость обозначается буквой НВ и числом. Например, запись НВ 300 означает твердость 300 кгс/мм², измеренную методом Бринелля при этих условиях испытания;

б) при других условиях запись твердости дополняется индексами, указывающими условия испытания. Например, запись НВ 150 5/200/30 означает число твердости по Бринеллю 150 при испытании шариком D = 5 мм под нагрузкой Р = 200 кгс, приложенной в течение t = 30 с.

Испытание включает следующие операции: настройка пресса, получение отпечатка, его измерение и определение числа твердости по формуле (3). Недостатки метода: повреждение поверхности изделия сравнительно большими отпечатками, а также невозможность испытания металлов твердостью более НВ 450 из-за деформации шарика и тонких поверхностных слоев (менее 1-2 мм), так как шарик продавливает их.

Условия измерения твердости по Бринеллю регламентированы ИСО 410–88, ИСО 6508–86. Ниже приводятся требования стандарта, соблюдение которых необходимо при выполнении испытаний, иначе результаты измерений будут не сравнимы.

Требования к твердомеру. Твердомер должен обеспечить: плавное возрастание нагрузки до необходимого значения; постоянство этой нагрузки в течение установленного времени; приложение усилия Р перпендикулярно к поверхности образца; высокую точность нагрузки Р.

Требования к шарикам:

· материал для шариков - термически обработанная сталь с твердостью не менее НV 850 (НV - твердость по Виккерсу);

· шарик не должен иметь поверхностных дефектов, видимых с помощью лупы при 5-кратном увеличении.

Требования к испытуемому образцу:

· твердость HB не менее 8 и не более 450 единиц при температуре 20 ± 10 °С;

· поверхность образца должна быть свободной от окалины и других посторонних веществ;

· при подготовке образцов не допускать изменения твердости металла, вследствие нагрева или наклепа поверхности при механической обработке;

· минимальная толщина образца должна быть не менее 10-кратной глубины отпечатка, которая определяется по формуле:

, (4)

где h - примерная глубина отпечатка, мм;

Р - нагрузка на шарик при определении НВ, кгс.;

D - диаметр шарика для определения НВ, мм;

НВ - твердость по Бринеллю кгс/мм².

Выбор условий испытаний (D, Р и t) производят по таблице 1.

Пример. На испытание поступили два стальных образца толщиной 28 и 4 мм. Определить D, Р, t.

Решение. Необходимо установить ориентировочную твердость образцов. Проба тарированным напильником показала, что твердость образцов ниже 140 единиц по Бринеллю. Тогда, согласно таблице 1, условия для образца толщиной 23 мм: D = 10 мм; Р = 1000 кгс (9,8 кН); t = 10 с; для образца толщиной 4 мм: D = 5 мм; P = 250 кгс (2,45 кН); t = 10 с.

Таблица 1– Выбор диаметра шарика, нагрузки и выдержки в зависимости от твердости и толщины испытуемого образца

Материал	Интервал твердости по Бринеллю	Минимальная толщина испытуемого образца, мм	Соотношение между нагрузкой Р и диаметром шарика D	Диаметр шарика D, мм	Нагрузка Р, кгс (кН)	Выдержка под нагрузкой, с
Черные металлы	140-450	6-3 4-2 <2	Р = 30D²	10,0 5,0 2,5	3000,0(29,4) 750,0 (7,35) 187,5 (1,84)
<140	>6 5-3 <3	Р = 10D²	10,0 5,0 2,5	1000,0 (9,8) 250,0 (2,45) 62,5 (0,61)
Цветные металлы	>130	6-3 4-2 <2	Р = 30D²	10,0 5,0 2,5	3000,0 (29,4) 750,0 (7,35) 187,5 (1,84)
35-130	9-6 6-3 <3	Р = 10D²	10,0 5,0 2,5	1000,0 (9,8) 250,0 (2,45) 62,5 (0,61)
8-35	>6 6-3 <3	Р = 2,5D²	10,0 5,0 2,5	259,0 (2,54) 62,5 (0,61) 15,6 (0,15)

Требования для измерения твердости:

· диаметры отпечатков d должны находиться в пределах 0,2D < d < 0,6D; В случае несоблюдения этого условия испытание повторяется с применением соответствующей нагрузки;

· расстояние от центра отпечатка до края образца должно быть не менее чем 2,5d, а расстояние между центрами двух соседних отпечатков не менее 4,0d (для металлов с НВ < 35 - соответственно 3,0d и 6,0d);

· после вдавливания шарика на обратной стороне испытуемого образца не должно быть следов деформации. Деформация обратной стороны возникает при несогласованности нагрузки на шарик с толщиной и твердостью образца. Чем тоньше и мягче образец, тем меньше должна быть нагрузка на шарик во избежание продавливания.

Развернуть

Открыть в широком формате

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Измерение твердости металлов

На сайте allrefs.net читайте: Измерение твердости металлов...

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Краткие сведения из теории

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:

И их МАКРОАНАЛИЗ
Определение твердости металлов В промышленности, связанной с обработкой металлов, испытания на твердость являются наиболее распространенны

Оборудование, инструмент и материалы
Рычажный пресс Бринелля. Отсчетный микроскоп (лупа Бринелля). Линейка с делениями или штангенциркуль. Образцы металла для измерения твердости. Рычажный пресс Бринелля служит для получения

Порядок выполнения работы
1 Ознакомиться с описанием пресса и лупы Бринелля. 2 Выбрать по таблице 1 условия измерения твердости, т.е. диаметр шарика D, нагрузку на шарик Р и время выдержки шарика под

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.

Порядок выполнения работы
1 Ознакомиться с описанием прибора Польди. 2 Вставить эталонный образец между шариком и бойком прибора. 3 Проверить подготовку поверхности испытуемого образца. Она должна быть выр

Оборудование и материалы
Прибор Роквелла. Образцы металла для измерения твердости. Схема прибора Роквелла типа ТК (твердомер конусный) и общий вид твердомеров различного конструктивного исполнения (ручного и полуа

Макроанализ металлов
Макроскопический анализ - изучение структуры металла путем просмотра его поверхности невооруженным глазом или при небольших увеличениях (до 30 раз) с помощью лу

Краткие сведения из теории
Под изломом понимается внешний вид поверхности разлома металла, образовавшегося при разрушении детали механическим воздействием. Разлом имеет две таких поверхности. При совм

Краткие сведения из теории
Макрошлиф - специально подготовленная поверхность металла для макроисследования. Макроанализ чаще начинают с вырезки темплета - образца из исследуемого

Оборудование и материалы
1 Демонстрационные образцы макрошлифов до и после травления. 2 Флакон с техническим спиртом для протирки шлифов. 3 Бромосеребряная фотобумага для пробы по Бауману. 4 Шлиф

Порядок выполнения работы
А Выявление волокнистого строения проката (общей ликвации углерода, фосфора и серы). Этот анализ выполняется на темплетах, вырезанных из проката и штампованной детали, в такой посл

Краткие сведения из теории
На рисунке 1 представлена диаграмма железо–углерод (железо–цементит). Левая ордината соответствует чистому железу (0 % С, 100 % Fе). Температуры, отмеченные на этой ординате, – критические точки же

Краткие сведения из теории
Механические свойства металлических конструкционных материалов зависят не только от химического состава, но и от микроструктуры. Зная микроструктуру, можно судить о свойствах материала. Например, к

Углеродистые стали, их виды и марки
По условиям выплавки в углеродистых сталях содержатся следующие примеси: углерод, кремний, марганец, сера, фосфор, кислород, водород и азот. Эти примеси называются постоянными (или неизбежными). На

Микроструктура углеродистых сталей в равновесном состоянии
Сплавы достигают равновесного состояния, т.е. минимума свободной энергии, в случае кристаллизации при очень медленном охлаждении - не более 1 °С/ч. Представление о микроструктуре железоуглеродистых

Краткие сведения из теории
Чугуны – железоуглеродистые сплавы, содержащие более 2,14 % углерода. Углерод в чугунах бывает двух видов: химически связанный (в це

Белый чугун
Чугун, в котором весь углерод находится в химически связанном состоянии в виде цементита, называется белым. Цементит придает излому такого чугуна светлый блестящий вид.

Серые литейные чугуны
Серым называется чугун, в котором часть или весь углерод находится в свободном состоянии в виде графита, имеющего в плоскости микрошлифа форму прямолинейных или слегка изогнутых пластин, а также ра

Ковкие чугуны
Ковкими называются чугуны, в которых графит имеет хлопьевидную форму. Такой чугун получают в отливках, изготовленных из белого доэвтектического чугуна и подвергнутых последующему графитизирующему о

Высокопрочные чугуны
Высокопрочными называются чугуны, в которых графит имеет шаровидную форму. Высокопрочный чугун получают модифицированием жидкого чугуна присадками магния, церия, иттрия, кальция и некоторых других

Антифрикционные чугуны
Антифрикционные чугуны обладают низким коэффициентом трения и удовлетворительной стойкостью против износа. Они применяются для подшипников, втулок и подобных деталей в качестве заменителей бронзы п

Легированные чугуны
Легирование – введение в процессе выплавки в состав чугуна (чаще серого) хрома, никеля, молибдена, титана, вольфрама и других легирующих элементов. Легированием достигается улу

Краткие сведения из теории
Термическая обработка — это процесс нагрева, выдержки и охлаждения сплавов с целью изменения структуры и получения заданных свойств. Термической обработке подвергают заготовки (прок

Превращения в стали при нагревании
В исходном состоянии, т. е. до термической обработки, углеродистая сталь может иметь феррито-перлитную, перлитную или перлито-цементитную структуру. При нагревании до АС1, (727°С) сталь

Превращения в стали при охлаждении
Главной целью нагрева стали является получение аустенитной структуры. Основной целью ее охлаждения является получение структур, образующихся в результате превращений аустенита. Превращения а

Рабочая программа для студентов ФБО по курсу
«Материаловедение» Приводятся наименование разделов, тем, их содержание. 1.1 Введение.Роль отечественных и зарубежных ученых в ра

ПРЕДМЕТНЫЙ АЛФАВИТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ
Аустенит - 38 Графит Излом 25 - вязкий (волокнистый) 26 - камневидный 28 - крупнозернистый 27 - межкристаллический 27 - мелкозернистый 27 - нафталинистый 28 - смеша

Материаловедение
Лабораторный практикум для студентов ФБО Редактор М. П. Дежко Технический редактор В. Н. Кучерова Корректор О. В. Занина Подписано в печать 26.08.2003 г