7.3. Область применения, достоинства и недостатки методов измерения твердости по Бринеллю и Роквеллу

Методом Бринелля определяют твердость металлов в пределах НВ (80 – 450), но применение шариков из особо твердых сплавов позволяет измерить твердость до НВ 740. Толщина слоя металла, имеющего примерно одинаковую твердость, должна быть не менее 10 глубин вдавливания шарика. Поверхность металла в местах определения твердость должна быть обработана (зачищена) по плоскости.

Этот метод применяется для определения твердости заготовок для деталей (поковок, отливок и др.).

Достоинства метода Бринелля:

1) простота и надежность прибора измерения твердости;

2) отсутствие необходимости тщательной подготовки поверхности металла для измерения;

3) результат измерения определяет среднюю твердость в металлах с неоднородной твердостью зерен (например, чугун), вследствие большого размера отпечатка шарика в металле.

Недостатком этого метода является то, что его нельзя применять для измерения твердости тонких листов, лент, деталей с твердым тонким поверхностным слоем и деталей, на поверхности которых недопустим большой размер отпечатка шарика.

Достоинством метода Роквелла является то, что им можно измерять твердость более тонких и твердых слоев металла, чем методом Бринелля, причем размеры отпечатка на детали и затрата времени на измерение меньше, чем при методе Бринелля.

Недостатки метода Роквелла:

1) тщательная подготовка поверхности металла для измерения;

2) необходимость в специальном помещении (чистота, отсутствие вибрации);

3) на результат измерения из-за малого размера отпечатка сильно влияет неоднородность некоторых металлов.

8. Контрольные вопросы

8.1. Что такое твердость металлов?

8.2. Как изменяется глубина отпечатка на образце в зависимости от твердости материала?

8.3. Укажите нагрузку, и диаметр шарика при испытании на твердость заготовку из стали?

8.4. Как обозначается твердость по Роквеллу? Расшифруйте все символы.

8.5. Как изменяется прочность металла при увеличении его твердости.

8.6. Для каких материалов используют метод Виккерса?

8.7. В каких единицах измеряется твердость по Бринеллю, Виккерсу и Роквеллу?

8.8. В чем состоят достоинства и недостатки методов?

8.9. Как определяется твердость по Бринеллю?

8.10. Как определяется твердость по Виккерсу?

8.11. Как определяется твердость по Роквеллу?

8.12. Почему используются разные инденторы?

8.13. Для чего применяется предварительное нагружение в методе Роквелла?

8.14. Как работает индикатор твердомера Роквелла?

8.15. В чем необходимость использования различных методов определения твердости?

Лабораторная работа №3 макроструктурный и микроструктурный анализ металлов и сплавов

1. Цель работы

1.1. Изучить методику макроструктурного анализа металлов и сплавов невооруженным глазом или при увеличении до 30…50 раз через лупу.

1.2. Освоить технологию при­готовления микрошлифов, ознакомиться с устройством металлографического микроскопа, изучить микрострук­туры шлифа до и после травления; уяснить принцип выявления структур и практическое значение данного метода.