Лабораторная работа № 1

Тема: «Испытание твердости по методу Бринеля, Роквелла и Виккерса»

Цель работы: Определить величины твердости мягких, средней твердости и твердых материалов при помощи твердомеров различных систем. Приобрести навыки измерения твердости.

Твердость - это свойство металла сопротивляться проникновению в его другого более твердого тела определенной формы и размеров, неполучающего остаточной деформации.

Определение твердости является наиболее широко распространенным методом испытания металлов, позволяющим в большинстве случаев без разрушения изделия и изготовления специальных образцов, судить о качестве изделия.

При испытании на твердость обычно определяется сопротивление металлов деформации при вдавливании наконечника. Эта характеристика тесно связана с пределом прочности, поэтому в некоторых случаях производят испытания только на твердость и по ней судят о пределе прочности материала (для пластических металлов).

На практике контроль твердости осуществляется после термической обработки для установления наивыгоднейшего режима механической обработки поковок и изделий.

Наиболее широко применяются следующие способы измерения твердости:

1) Вдавливанием стального закаленного шарика диаметром 2,5; 5 или 10 мм в испытуемую поверхность под действием заданной нагрузки в течение определенного времени (метод Бринеля).

2) Вдавливанием алмазного конуса с углом у вершины 120° при нагрузке 60 кг и 150 кг и стального шарика диаметром 1,588 мм при нагрузке 100 кг (метод Роквелла).

3) Вдавливанием в испытуемую поверхность алмазной четырехгранной пирамиды с углом при вершине 136° под нагрузкой 1 - 120 кг (метод Виккерса).

Задание 1 (метод Бринеля).

1) Измерить твердость образца

2) По полученному числу твердости определить величину предела прочности

3) Данные измерений занести в таблицу.

Марка материала	Диаметр шарика	Нагрузка Р, кг	Диаметр отпечатка мм	Твердость по Бринеллю НВ	Предел прочности

К недостаткам метода Бринеля следует отнести:

а) невозможность испытания металлов, имеющих твердость более НВ 450, так как шарик будет деформироваться и показания будут неточными;

б) невозможность испытания твердости тонкого поверхностного слоя (менее 1-2 мм), так как шарик будет продавливать тонкий слой металла;

в) после испытания остаются заметные следы на поверхности изделия.

Задание 2 (метод Роквелла)

1) измерить твердость образца

2) перевести число твердости по Роквеллу в число твердости по Бринеллю (по таблицам)

3) данные занести в таблицу

Марка материала	Нагрузка Р, кг.	Шкала	Твердость по Роквеллу HВ	Твердость по Бринеллю, НВ

К достоинствам метода Роквелла следует отнести высокую производи­тельность, простоту обслуживания, точность измерения и сохранения ка­чественной поверхности после испытания. Не рекомендуется применять этот метод для определения твердости неоднородных по структуре сплавов (чугуна), для испытания криволинейных поверхностей с радиусом кривизны менее 5 мм и для испытания деталей, которые под воздействием нагрузки могут деформироваться.

Задание 3 (метод Виккерса)

1) измерить твердость образца

2) перевести числа твердости по Виккерсу в числа твердости по Бринеллю, пользуясь таблицами

3) данные занести в таблицу

Марка материала	Нагрузка кг	Длина диагонали отпечатка мм	Твердость по Виккерсу HV	Твердость по Бринеллю, НВ

Сделать вывод по проделанной работе.