Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ответы на экзамен по матер-ю..docx
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
113 Кб
Скачать
☆

9 Твердость металлов и методы ее определения.

Твердостью называют свойство металла оказывать сопротивление пластической деформации при внедрении наконечника в его поверхностный слой.

Определение твердости по Бринелл-. в плоскую поверхность металла вдавливается под постоянной нагрузкой 3000, 750 или 187,5 кгс твердый стальной шарик диаметром 10, 5 или 2,5 мм.. Для определения твердости (НВ) измеряют диаметр отпечатка и по нему находят значения твердости в кгс/мм2 .

Определение твердости по Роквеллу- определяют по глубине внедрения наконечника – алмазного конуса с углом при вершине 120о (для диапазона твердости HRC22...66 и HRA70-85) или стального закаленного шарика диаметром 1,588 мм – для диапазона твердости HRB72...100 (НВ131...241). Твердость по Роквеллу определяют в условных единицах. Значения твердости считываются со шкалы прибора. Нагрузки – соответственно 150, 60 и 100 кгс.

Определение твердости по Виккерсу производится путем вдавливания алмазной четырехгранной пирамиды с углом между противолежащими гранями 136о. Используется для определения твердости тонких деталей или тонких поверхностных слоев. Нагрузки – от 5 до 120 кгс. Число твердости в кгс/мм2 определяется с помощью таблиц по величине диагонали квадратного отпечатка.

Метод замера микротвердости используется для еще более тонких слоев и отдельных структурных составляющих или для деталей очень малых размеров. Аналогичен замеру твердости по Виккерсу, но выполняется с помощью специального прибора, позволяющего применять очень малые нагрузки (от 2 до 200 гс). Число твердости HV определяют по диагонали отпечатка с помощью специальных таблиц. Диапазон замеряемых значений твердости очень широк - от 5 до 2000 кгс/мм2.

10 Связь механических характеристик с эксплуатационным поведением металлов.

Эксплуатационное поведение металлических материалов определяется их механическими характеристиками.

Если представить эту зависимость несколько упрощенно, то можно сказать, что при низкой прочности и твердости материала детали будут легко деформироваться и изнашиваться, разрушение их будет происходить по вязкому механизму, а при высокой прочности и малой пластичности и вязкости они будут хорошо сопротивляться износу, но будут разрушаться хрупко и внезапно. Действительно, если деталь или элемент конструкции работает в условиях осевого статического растяжения, то она сможет выдержать тем большую нагрузку, чем выше предел текучести и предел прочности. Но при этом следует помнить, что одного увеличения прочности недостаточно. У реальных сталей и сплавов повышение прочности сопровождается обычно снижением пластичности и вязкости, в результате чего их конструктивная прочность резко падает. Если деталь испытывает при работе ударные нагрузки, ее работоспособность, надежность и долговечность в первую очередь будут зависеть от величины ударной вязкости. Чем выше ударная вязкость, тем надежнее материал. Но следует помнить и о температурной зависимости этой характеристики. Некоторые стали, например, при достаточно высоких значениях ударной вязкости при комнатной температуре имеют высокий порог хладноломкости, т.е. переходят в хрупкое состояние при незначительном понижении температуры. Детали из этих сталей могут прекрасно работать при положительных температурах, но даже при небольших морозах будет появляться опасность внезапных хрупких разрушений.