3. Выбор диаметра шарика и нагрузки
Шарики различного диаметра (D = 10; 5 и 2,5 мм) применяют в зависимости от толщины испытываемого материала. При испытании материала толщиной более 6 мм применяют шарик диаметром 10 мм, для материала толщиной от 6 до 3 мм – диаметром 5 мм, для материала толщиной 3 мм – диаметром 2,5 мм.
Нагрузку Р выбирают в зависимости от качества испытываемого материала по формуле
,
где К – постоянная для данного материала величина, значение величины представлены в таблице 1;
D – диаметр шарика.
Из табл. 2 видно, что при испытании шариками различных диаметров (10; 5 и 2,5мм) применяются разные нагрузки; при испытании более мягких металлов нагрузка меньше.
Таблица 1
Значение постоянной К для различных материалов
Материал |
Твердость по Бринеллю |
К |
1 |
2 |
3 |
Сталь чугун, высокопрочные сплавы (на основе никеля, кобальта и др.) |
До 140 |
10 |
140 и более |
30 |
|
Титан и сплавы на его основе |
От 50 |
15 |
Медь и сплавы на ее основе, легкие металлы и их сплавы |
Менее 35 |
5 |
От 35 |
10 |
|
Подшипниковые сплавы |
От 8 до 50 |
2,5 |
Свинец, олово и другие мягкие металлы |
До 20 |
1 |
В таблице 1.2 приведены данные по выбору диаметра шарика и нагрузки в зависимости от материала и толщины испытываемого образца (по ОСТу 10241-40).
Таблица 2
Выбор диаметра шарика и нагрузки в зависимости от твердости и толщины испытываемого образца
Материал |
Интервал твердости в единицах Бринелля |
Толщина испытываемого образца в мм |
Соотношение между нагрузкой Р и диаметром шарика D |
Диаметр шарика D в мм |
Нагрузка Р в Н |
Выдержка под нагрузкой в сек. |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
Черные металлы |
140 - 450 |
Более 6 От 6 до 3 Менее 3 |
P = 30D2 |
10 5 2,5 |
30000 7500 1875 |
10 |
То же |
До 140 |
Более 6 От 6 до 3 Менее 3 |
P = 30D2 |
10 5 2,5 |
30000 7500 1875 |
30 |
Цветные металлы и сплавы (латунь, медь, бронза, магнитные сплавы и др.) |
31,8 – 130 |
Более 6 От 6 до 3 Менее 3 |
P = 10D2 |
10 5 2,5 |
10000 2500 625* |
30 |
Продолжение таблицы 2
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
Цветные металлы и сплавы (алюминий, подшипниковые сплавы) |
8 – 35 |
Более 6 От 6 до 3 Менее 3 |
P = 2,5D2 |
10 5 2,5 |
2500 625* 156* |
60 |
*Нестандартная нагрузка |
||||||