4. Подготовка образца для испытания
Перед испытанием поверхность образца, в которую будет вдавливаться шарик, обрабатывают наждачным камнем или напильником, чтобы она была ровной и гладкой, чтобы на ней не было окалины и других дефектов.
При обработке поверхности образец не должен нагреваться выше 100 – 1500.
Подготовка поверхности образца необходима для получения правильного отпечатка и чтобы края его были достаточно отчетливы для измерения.
Чтобы при вдавливании шарика не происходило продавливания материала, толщина его должна быть не менее десятикратной глубины отпечатка. Минимальная допустимая толщина испытываемых образцов зависит от условия вдавливания и диаметра шарика (табл. 3).
Таблица 3
Минимальная допустимая толщина образцов в мм при испытании твердости на приборе типа Бринелля
Диаметр шарика в мм |
Нагрузка в Н |
При числе твердости НВ |
||||||
100
|
120 |
150 |
200 |
300 |
400 |
500 |
||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
2,5 |
625 1875 |
0,8 2,4 |
0,7 2,0 |
0,5 1,6 |
0,4 1,2 |
0,3 0,8 |
0,2 0,6 |
0,2 0,5 |
5 |
2500 7500 |
1,6 5,0 |
1,3 4,0 |
1,1 3,2 |
0,8 2,4 |
0,5 1,6 |
- 1,2 |
- 1,0 |
10 |
10000 30000 |
3,2 - |
2,6 - |
2,1 6,4 |
1,6 4,8 |
1,1 3,2 |
- 2,4 |
- 1,9 |
5. Методика измерения отпечатка и определения твердости
Полученный отпечаток измеряют отчетным микроскопом в двух взаимно-перпендикулярных направлениях; диаметр отпечатка определяется как среднее арифметическое из двух измерений.
При испытании шариком диаметром 10 или 5 мм диаметр отпечатка измеряется отчетным микроскопам с делением с точностью до 0,05 мм; при испытании шариком диаметром 2,5 мм диаметром отпечатка измеряется специальным микроскопом с точностью 0,01 мм.
Отчетный микроскоп (рис.3 а) имеет шкалу (рис. 3 б), малое деление которого равно 0,1 мм.
Рис. 3. Отчетный микроскоп для замера отпечатка:
а – внешний вид; б – шкала лупы
Отчетный микроскоп нижней опорной частью надо плотно установить на испытываемую поверхность образца над отпечатком (рис. 4); вырез (окно) в нижней части корпуса обратить к свету поворачивая окуляр, надо добиться, чтобы края отпечатка были резко очерчены.
Рис. 4. Положение отчетного микроскопа при замере отпечатка:
а – правильное положение; б – неправильное положение.
Затем, передвигая отчетный микроскоп, надо один край отпечатка совместить с началом шкалы (рис. 5). прочитать деление шкалы, с которым совпадает противоположное. Данный отсчет и будет соответствовать размеру диаметра отпечатка (рис.4 d = 3,7 мм). Затем образец надо повернуть на 900 и измерить диаметр отпечатка второй раз.
Рис. 5. Отчет по шкале отчетного микроскопа
Среднее арифметическое значение диаметра записать в столбец 4 протокола испытаний (табл. 5).
Чтобы не прибегать к длительным вычислениям твердости по приведенной выше формуле, на практике пользуются специальной таблицей, которая дает перевод диаметра в число твердости НВ
В заводской практике часто для характеристики твердости пользуются диаметром отпечатка dотп, мм без перевода в число твердости.
По табл. 4 сделать перевод диаметра отпечатка и полученное число твердости НВ записать в столбец 5 протокола испытания.
Таблица 4
Таблица для определения чисел твердости НВ (по ГОСТ 9012 - 59)
Диаметр отпечатка d10, или 2d5, или 4d2,5 |
Число твердости по Бринеллю при нагрузке Р кг, равной: |
Диаметр отпечатка d10, или 2d5, или 4d2,5 |
Число твердости по Бринеллю при нагрузке Р кг, равной: |
|||||
30D2 |
10D2 |
2,5D2 |
30D2 |
10D2 |
2,5D2 |
|||
2,50 2,55 2,60 2,65 2,70 2,75 2,80 2,85 2,90 2,95 3,00 3,05 3,10 3,15 3,20 3,25 3,30 3,35 3,40 3,45 3,50 3,55 3,60 3,65 3,70 3,75 3,80 3,85 3,90 3,95 4,00 4,05 4,10 4,15 4,20 4,25 4,30 4,35 |
601 587 555 534 514 495 477 461 444 429 415 401 388 375 363 352 341 331 321 311 302 293 285 277 269 262 255 248 241 235 229 223 217 212 207 201 197 192 |
200 193 185 178 171 165 159 154 148 143 138 134 129 125 121 117 114 110 107 104 101 97,7 95,0 92,3 89,7 87,2 84,9 82,6 80,4 78,3 76,3 74,3 72,4 70,6 68,8 67,1 65,5 63,9 |
50,1 48,1 46,3 44,5 42,9 41,3 39,8 38,4 37,0 35,8 34,6 33,4 32,3 30,5 30,3 29,3 28,4 27,5 26,7 25,9 25,2 24,4 23,7 23,1 22,4 21,8 21,2 20,6 20,1 19,6 19,1 18,6 18,1 17,6 17,2 16,8 16,4 16,0 |
4,40 4,45 4,50 4,55 4,60 4,65 4,70 4,75 4,80 4,85 4,90 4,95 5,00 5,05 5,10 5,15 5,20 5,25 5,30 5,35 5,40 5,45 5,50 5,55 5,60 5,65 5,70 5,75 5,80 5,85 5,90 5,95 6,00
|
187 183 179 174 170 167 163 159 156 152 149 146 143 140 137 134 131 128 126 123 121 118 116 114 111 109 107 105 103 101 99,2 97,3 95,5 |
62,4 60,9 59,5 58,1 56,8 55,5 54,3 53,0 51,9 50,7 49,6 48,6 47,5 46,5 45,5 44,6 43,7 42,8 41,9 41,0 40,2 39,4 38,6 37,9 37,1 36,4 35,7 35,0 34,3 33,7 33,1 32,4 31,8 |
15,6 15,2 14,9 14,5 14,2 13,9 13,6 13,3 13,0 12,7 12,4 12,1 11,9 11,6 11,4 11,1 10,9 10,7 10,5 10,3 10,1 9,86 9,66 9,46 9,28 9,10 8,92 8,75 8,58 8,43 8,26 8,11 7,96 |
|
Примечание: Обозначение 2dS и 4d2,5 указывает, что для отыскания по таблице числа твердости при испытании шариком в 5 мм, диаметр отпечатка надо умножить на 2, а при испытании шариком в 2,5 мм надо умножить на 4. |
||||||||