Лабораторна робота №2
Тема: „Випробування металів на твердість за методом Бринеля і Роквела. Випробування на ударну в’язкість”.
Мета: придбати навики у випробуванні твердості і ударної в’язкості різних сталей.
Завдання: 1.Вивчити влаштування і роботу твердомірів типу ТШ (прилад Бринеля), ТК (прилад Роквела) і маятникового копра;
2.Визначити твердість відпалених і загартованих стальних зразків і ударну в’язкість.
Матеріальне забезпечення:
1.твердомір ТШ (прилад Бринеля);
2.твердомір ТК (прилад Роквела);
3.мікро лупа для вимірювання відбитків;
4.маятниковий копер;
5.штангенциркуль:
6.шаблони для влаштування зразків;
7.зразки металу для випробування на
8.твердість і ударну в’язкість.
Теоретичні повідомлення.
Твердість – спроможність металу або сплаву чинити опір упровадженню в нього індентора у виді кулі, конуса або піраміди, влаштованих на відповідних приладах.
Випробування на твердість за Бринелем проводиться втискуванням у випробуємий зразок стальної загартованої кульки визначеного діаметра під дією заданого навантаження за визначеним часом. Схема випробування дається на мал.1.
Мал.1.Схема випробування на
твердість по Бринелю.
За результатом втискування кульки, на поверхні зразка утворюється відбиток (лунка).Відношення навантаження Р до поверхні отриманого відбитка (кухлевого сегмента) F , дає число твердості. яке визначається літерами НВ (кг/мм2).
Данні по вибору діаметра кульки і навантаження в залежності від товщини і якості випробує мого матеріалу наведені в табл.А.
Таблиця А
Вибір навантаження і діаметра кульки
Ширина випробує мого зразка, мм |
Діаметр кульки Д, мм |
Навантаження Р в кг |
||
чавун, сталь 30 Д2 |
мідні, магнієві сплави 10 Д2 |
алюмінієві сплави 2,5 Д2 |
||
більше 6 |
10 |
3000 |
1000 |
250 |
від 6 до 3 |
5 |
750 |
250 |
62,5 |
менше 3 |
2.5 |
187,5 |
62.5 |
15,6 |
Випробування на твердість за Роквелем виконується втискуванням у випробуємий зразок алмазного конуса з кутом 1200 або стальної загартованої кульки діаметром 1,588 мм. Кулька або конус втискується в зразок під дією двох послідовно наданих ваг – передньої і основної.
Загальне навантаження буде дорівнювати їх сумі: Р=Р0+Р1. Попередня вага Р0 в усіх випадках дорівнює 10 кг. Схема випробування надається на мал.2.
Мал.2.Схема
випробування на твердість за Роквелем.
Випробування металів малої твердості виконується стальною кулькою при навантаженні 100 кг, обліковування по червоній шкалі – В (HRВ).
Випробування металів високої твердості виконується алмазним конусом при навантаженні 160 кг, обліковування по чорній шкалі – С (HRС).
Число твердості за Роквелем – число абстрактне і висловлюється в умовних одиницях. За одиницю твердості прийнята величина, відповідна осьовому переміщенню наконечника на 0,002 мм.
В’язкість – здібність металу або сплаву споживати роботу зовнішніх сил за обліч пластичної його деформації.
Випробування на ударну в’язкість засновується на руйнуванні зразка з надрізом посередині одним ударом маятника масою G, спадаючого з визначеної висоти. Схема дається на мал.3.
Мал. 3. Схема
випробування
на ударну в’язкість.