3. Порядок проведения работы и указания по охране труда
3.1. Ознакомиться с устройством твердомеров для измерения твердости по Бринеллю, Виккерсу и Роквеллу.
3.2. Измерить твердость образцов из сталей различных марок.
3.3. В протоколе испытаний следует указать:
Для метода Бринелля: марка металла, обозначение образца, диаметр шарика, значение усилия, продолжительность выдержки, диаметры отпечатков и число твердости для каждого отпечатка, число твердости, полученное в результате обработки результатов измерений.
При работе с твердомером Бринелля шариковый индентор нельзя располагать у края образца во избежание вылета его при нагружении. Расстояние между центром отпечатка и краем образца должно быть не менее 2,5 диаметров отпечатка d.
Для метода Виккерса: марка металла, обозначение образца, значение усилия, продолжительность выдержки, среднее арифметическое значение длин обеих диагоналей отпечатка и число твердости для каждого отпечатка, число твердости, полученное в результате обработки результатов измерений.
Расстояние между центром отпечатка и краем образца должно быть не менее 2,5 длины диагонали отпечатка.
Для метода Роквелла: марка металла, обозначение образца, значение усилия, значения и шкалу твердости.
Расстояние между центрами двух соседних отпечатков должно быть не менее 2 мм, а от края образца не менее 1 мм.
4. Требования к отчету
Отчет должен содержать:
- схемы измерения твердости по Бринеллю, Виккерсу и Роквеллу;
- данные по измерению твердости этими методами различных образцов;
-обоснование для выбора нагрузки и индентора при измерении твердости различными методами.
5. Литература
ГОСТ 9012-59. Металлы. Метод измерения твердости по Бринеллю
ГОСТ 2999-75. Металлы. Метод измерения твердости алмазной пирамидой по Виккерсу.
ГОСТ 9013 – 59. Металлы. Метод измерения твердости по Роквеллу.
Арзамасов Б.Н., Макарова В.И., Мухин Г.Г. Материаловедение: Учебник.- 3 – е изд. М.: Изд – во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2001, 648 с.
Материаловедение и технология металлов / Г.П. Фетисов, М.Г. Карпман, В.М. Матюнин М.: Высшая школа, 2000, 638 с.
6. Контрольные вопросы
Дать определение твердости.
Какую форму имеет индентор при испытаниях на твердость по Бринеллю?
2. Что такое число твердости по Бринеллю?
3. Каковы диаметры шаровых инденторов при измерении твердости по Бринеллю?
4. Как следует выбирать нагрузку при измерении твердости по Бринеллю?
5.Какова размерность чисел твердости по Бринеллю?
6. Какова размерность чисел твердости по Виккерсу?
7. Как рассчитывают число твердости по Виккерсу?
8. Какую форму имеет индентор при определении твердости по Виккерсу и Роквеллу?
9. Каким способом измеряется диагональ отпечатка при работе на твердомере Виккерса?
10. Чему равна и как задается предварительная нагрузка на приборе Роквелла?
11. Какова размерность чисел твердости по Роквеллу?
12. Что означают записи: 60 HRC; 200 HB; 98 HRB; 1000 HV.
Таблица 2. Примерное соотношение чисел твердости по Бринеллю, Роквеллу и Виккерсу
Твердость по Виккерсу |
Твердость по Бринеллю (D=10 мм, F = 3000 кгс) |
Твердость по Роквеллу шкала |
||||||
Диагональ отпечатка, мм |
Число твердости |
Диаметр отпечатка, мм |
Число твердости |
С (1471 Н) |
В (980 Н) |
А (588 Н) |
||
0,16 |
2173 |
2,20 |
782 |
72 |
— |
89 |
||
0,22 |
1149 |
2,25 |
744 |
69 |
— |
87 |
||
0,23 |
1052 |
2,З0 |
713 |
67 |
— |
85 |
||
0,24 |
966 |
2,35 |
683 |
65 |
—
|
84 |
||
0,25 |
890 |
2,40 |
652 |
63 |
— |
83 |
||
0,26 |
823 |
2,45 |
627 |
61 |
— |
82 |
||
0,27 |
763 |
2,50 |
600 |
59 |
— |
81 |
||
0,28 |
710 |
2,55 |
578 |
58 |
— |
80 |
||
0,29 |
661 |
2,60 |
555 |
56 |
— |
79 |
||
0,303 |
606 |
2,65 |
532 |
54 |
—
|
78 |
||
0,308 |
587 |
2,70 |
512 |
52 |
— |
77 |
||
0,31 |
579 |
2,75 |
495 |
51 |
— |
76 |
||
0,323 |
533 |
2,80 |
477 |
49 |
— |
76 |
||
0,333 |
502 |
2,85 |
460 |
48 |
— |
75 |
||
0,343 |
473 |
2,90 |
444 |
47 |
— |
74 |
||
0,347 |
462 |
2,95 |
430 |
45 |
— |
73 |
||
0,357 |
436 |
3,00 |
418 |
44 |
—
|
73 |
||
0,363 |
422 |
3,05 |
402 |
43 |
— |
72 |
||
0,373 |
400 |
3,10 |
387 |
41 |
— |
71 |
||
0,377 |
391 |
3,15 |
375 |
40 |
— |
71 |
||
0,382 |
381 |
3,20 |
364 |
39 |
— |
70 |
||
0,393 |
360 |
3,25 |
351 |
38 |
— |
69 |
||
0,402 |
344 |
3,30 |
341 |
37 |
— |
69 |
||
0,408 |
334 |
3,35 |
331 |
36 |
— |
68 |
||
0,416 |
321 |
3,40 |
321 |
35 |
— |
68 |
||
0,422 |
312 |
3,45 |
311 |
34 |
—
|
67 |
||
0,427 |
305 |
3,50 |
302 |
33 |
— |
67 |
||
0,437 |
291 |
3,55 |
293 |
31 |
— |
66 |
||
0,442 |
285 |
3,60 |
285 |
30 |
— |
66 |
||
0,447 |
278 |
3,65 |
277 |
29 |
— |
65 |
||
0,452 |
272 |
3,70 |
269 |
28 |
— |
65 |
||
0,462 |
261 |
3,75 |
262 |
27 |
—
|
64 |
||
0,467 |
255 |
3,80 |
255 |
26 |
— |
64 |
||
0,472 |
250 |
3,85 |
248 |
25 |
— |
63 |
||
0,481 |
240 |
3,90 |
241 |
24 |
100 |
63 |
||
0,486 |
235,5 |
3,95 |
235 |
23 |
99 |
62 |
||
0,496 |
226,1 |
4,00 |
228 |
22 |
98 |
62 |
||
0,501 |
222,5 |
4,05 |
223 |
21 |
97 |
61 |
||
0,506 |
217,3 |
4,10 |
217 |
20 |
97 |
61 |
||
0,511 |
213,0 |
4,15 |
212 |
19 |
96 |
60 |
||
0,516 |
208,9 |
4,20 |
207 |
18 |
95 |
60 |
||
0,526 |
201,1 |
4,25 |
201 |
— |
94 |
59 |
||
0,531 |
197,3 |
4,30 |
196 |
— |
93 |
58 |
||
0,541 |
190,1 |
4,35 |
192 |
— |
92 |
58 |
||
0,546 |
186,6 |
4,40 |
187 |
— |
91 |
57 |
||
0,551 |
183,2 |
4,45 |
183 |
— |
89 |
56 |
||
0,560 |
177,4 |
4,50 |
179 |
— |
88 |
56 |
||
0,565 |
174,3 |
4,55 |
174 |
— |
87 |
55 |
||
0,570 |
171,2 |
4,60 |
170 |
— |
86 |
55 |
||
0,580 |
165,4 |
4,65 |
166 |
— |
85 |
54 |
||
0,586 |
162,0 |
4,70 |
163 |
— |
84 |
53 |
||
0,591 |
159,3 |
4,75 |
159 |
— |
83 |
53 |
||
0,601 |
154,0 |
4,80 |
156 |
— |
82 |
52 |
||
0,605 |
152,0 |
4,85 |
162 |
— |
81 |
52 |
||
0,611 |
149,0 |
4,90 |
149 |
— |
80 |
51 |
||
0,615 |
147,1 |
4,95 |
146 |
—
|
78 |
50 |
||
0,621 |
144,3 |
5,00 |
142 |
— |
76 |
50 |
||
— |
— |
5,05 |
140 |
— |
76 |
— |
||
— |
— |
5,10 |
137 |
— |
75 |
— |
||
— |
— |
5,15 |
134 |
— |
74 |
— |
||
— |
— |
5,20 |
131 |
— |
72 |
— |
||
— |
— |
5,25 |
128 |
— |
71 |
— |
||
— |
— |
5,30 |
126 |
—
|
69 |
—
|
||
— |
— |
5,35 |
124 |
— |
69 |
— |
||
— |
—
|
5,40 |
121 |
— |
67 |
— |
||
— |
— |
5,45 |
118 |
— |
66 |
— |
||
— |
— |
5.50 |
116 |
— |
65 |
— |
||
— |
— |
5,55 |
114 |
— |
64 |
— |
||
— |
— |
5,60 |
112 |
— |
62 |
— |
||
— |
— |
5,65 |
109 |
— |
61 |
— |
||
— |
— |
5,70 |
107 |
— |
59 |
— |
||
— |
— |
5,75 |
105 |
— |
58 |
— |
||