Главная страница Случайная страница
Разделы сайта
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Метод Бринелля
|
|
При измерении твердости методом Бринелля стальной закаленный шарик вдавливают в образец под нагрузкой (рис. 5.1).
Р – приложенная нагрузка, Н;
D – диаметр стального шарика, м;
d – диаметр отпечатка, м.
Рисунок 5.1 – Схема испытания на твердость по методу Бринелля
Число твердости по Бринеллю (НВ) определяют как отношение приложенной нагрузки к площади отпечатка:
НВ = P\F, (8)
Площадь отпечатка определяют по формуле:
F= 
, (9)
Тогда формула для вычисления числа твердости по Бринеллю примет вид
HB = 
МПА. (10)
Число твердости по Бринеллю можно использовать для приближенного определения предела прочности металлов и сплавов по формуле
=k* HB, (11)
где k – коэффициент, определяемый опытным путем.
Значение коэффициента k для кованных и катанных углеродистых сталей составляет 0, 36. Для легированных сталей k=0, 33-0, 35.
Подготовка образца к испытанию
Перед испытанием поверхность образца зачищают шлифовальным кругом или напильником. Толщина испытуемого образца должна быть не менее 10-кратной глубины отпечатка.
Условие испытания
Диаметр необходимого для испытания закаленного шарика (2, 5; 5 или 10мм), нагрузку (156-30000Н) и длительность выдержки (10-60с) под нагрузкой выбирают в зависимости от материала и толщины образца по таблице 1.
Метод Бринелля не может быть применен для испытания образцов толщиной менее 2мм и твердостью НВ 4500 МПа.
Проведение испытания образца
Образец устанавливают на столик твердомера ТШ-2 и вращая маховик по часовой стрелке поднимают до упора. Нажатием кнопки включают электродвигатель. Стальной шарик внедряется в образец под действием груза. После соответствующей выдержки под определенной нагрузкой вал электродвигателя начинает вращаться в обратном направлении, приводя груз в исходное положение. После автоматического отключения электродвигателя плавно опускают столик прибора, вращая маховик против часовой стрелки. Расстояние от центра отпечатка до краев образца должно быта не менее 2, 5d. Расстояние между центрами двух соседних отпечатков должно быть не менее 4d.
Таблица 1 – Зависимость диаметра шарика и нагрузки от материала и толщины образца
| Матер-иал | Твер-дость по Бринеллю МПа | Толщина образца, МПа | Соотно-шение между Р и Д | Диа-метр шари-ка, м | Нагруз-ка, Н | Выдержка под нагруз-кой, с |
| Черные металлы | 1400-4500 | 0.006-0.003 0.004-0.002 | P=300D2 | 0, 01 0, 005 0, 0025 | ||
| 0, 006-0, 003 | P=100D2 | 0, 01 0, 005 0, 0025 | ||||
| Цветные металлы | 0, 006-0, 003 0, 004-0, 002 | P=300D2 | 0, 01 0, 005 0, 0025 | |||
| 350-1300 | 0, 009-0, 006 0, 006-0, 003 | P=100D2 | 0, 01 0, 005 0, 0025 | |||
| 80-350 | 0, 006-0, 003 | P=25D2 | 0, 01 0, 005 0, 0025 |
Измерение диаметра отпечатка
Снимают испытуемый образец со столика прибора и замеряют диаметр полученного отпечатка при помощи отсчетного микроскопа в двух взаимно перпендикулярных направлениях и вычисляется как среднеарифметическое из двух измерений.
Определение твердости образца
Число твердости образца рассчитывают по выше приведенной формуле (10) или пользуются специальной таблицей, на которой указаны числа твердости в зависимости от диаметра отпечатка.
Вопросы для самоконтроля.
1. Что такое твердость?
2. Сущность метода Бринелля?
3. Напишите формулу для определения твердости по методу Бринелля.
4. Основные требования к испытуемому образцу.
5. Зависимость диаметра шарика от нагрузки.
6. Зависимость диаметра шарика от твердости металла и толщины образца.
7. Измерение диаметра отпечатка.
8. Определение твердости образца.
9. Обозначение твердости металла по Бринеллю.
10. Преимущества и недостатки метода Бринелля.
Занятие 6. Лабораторная работа №3: «Определение твёрдости методом Роквелла»
Цель работы: овладение методикой определения твердости сплавов методом Роквелла.
Материальное оснащение: для проведения работы необходимо иметь: твердомер Роквелла, образцы из углеродистой стали с различным содержанием углерода (мало-, средне-, высокоуглеродистая) и образцы цветных металлов и их сплавов.
|
|