Tvrdoća metala. Tablica metali tvrdoća

Za dijelova i mehanizama bili izdržljivi i pouzdani materijali od kojih su izrađeni, moraju biti u skladu s potrebnim uvjetima za rad. To je razlog zašto je važno za kontrolu dopuštene vrijednosti njihovih osnovnih mehaničkih svojstava. Po mehaničkim svojstvima su tvrdoća, čvrstoća, žilavost, duktilnost. tvrdoća metala - primarni strukturna svojstva.

pojam

Tvrdoća metala i legura, - materijal svojstvo stvaranja otpornosti na penetraciji u svojim površinskim slojevima tijela koje nije niti uništiti deformira tijekom istovremene opterećenja (ulubljivanja). Odrediti svrhu:

• Informacije o valjanosti strukturnih značajki i radnim sposobnostima;
• Analiza vrijeme radnje;
• kontrolu rezultata liječenja temperature.

Na toj slici je djelomično ovisan o površinskom snagu i otpornost na starenje. Ispitati kao sirovina i gotovih dijelova.

opcije studija

Pokazatelj je količina koja se zove broj tvrdoće. Postoje razne metode mjerenja tvrdoće metala. Najprecizniji studija uključuju korištenje različitih vrsta kalkulacija i odnose indenters tvrdoće:

1. Brinellu: suština Uređaj - Ball udubljenja u izračunu metala ili legure udubina promjera analizirane i kasnije izračun matematičke mehaničkih parametara.
2. Rockwell: koristi kugla ili dijamant sužava savjet. Vrijednost se prikazuje na brojčaniku ili utvrđen nagodbom.
3. Vickers: najtočnije mjerenje tvrdoće metala s piramidalnom dijamantnim vrhom.

Postoje posebne formule i tablice za određivanje podudarnosti između parametarskih obavljanje različitih metoda mjerenja za istog materijala.

Faktori koji određuju mjernu varijantu

U laboratorijskim uvjetima, uz nužnu raspon opreme, izbor studija provedena u ovisnosti o specifičnostima radnog komada.

1. Indikativan vrijednosti mehaničke parametra. Za konstrukcijskih čelika i materijala s niskim do tvrdoće 450-650 HB Brinela metoda se koristi; za alat, legure čelika i druge legure - Rockwell; za tverdosplavov - Vickers.
2. Dimenzije uzorka za ispitivanje. Pogotovo male i tanke dijelove pregledava tvrdoće tester Vickers.
3. Debljina metala u mjerne točke, posebno cementirani ili nitriranim sloja.

Svi zahtjevi i usklađenost s dokumentiranim GOST.

Značajke Brinellu metode

Tvrdoće ispitivanja metala i legura prema Brinellu koriste tester tvrdoće se provodi sa sljedećim značajkama:

1. INDENTER - kugla legure čelika ili od legure volfram karbida promjera 1, 2, 2,5, 5 ili 10 mm (GOST 3722-81).
2. Trajanje statički uvlačenje: za željeza i čelika - 10-15 koj obojenih legura - 30, također je moguće u trajanju od 60 godina, au nekim slučajevima - 120 i 180 ...
3. Granica vrijednosti mehaničkih parametara: 450 HB pri mjerenju čelika loptu; HB 650 pomoću tverdosplava.
4. Mogući opterećenja. Uz pomoć isporučenih robe dopunjuje stvarni sila deformacije na ispitnom uzorku. Njihove minimalne moguće vrijednosti: 153.2, 187.5, 250 N; Maksimalna - 9807, 14,71 tisuća, 29,42 tisuća H (GOST 23.677 do 79).

Koristeći formule, ovisno o odabranom promjera kuglice i ispitivanog materijala, može se izračunati odgovarajući dopušteni uvlačenje snaga.

vrsta legura	Matematički proračun opterećenja
Čelika, nikla i titana legure	30D 2
lijevano željezo	2 10D, 30D 2
Bakar i legure bakra	2 5D, 10D 2, 30D 2
Lakih metala i legura	2,5D 2, 2 5D, 10D 2, 15D 2
Olovo, kositar	1D 2

Primjer oznake:

400HB10 / 1500-1520, gdje 400HB - Brinellu tvrdoća metala; 10 - promjer Ball, 10 mm; 1500 - statičko opterećenje, 1500 kg; 20 - razdoblje od uvlačenja 20.

Utvrditi točan broj učinkovito istražiti istog uzorka na nekoliko mjesta, a ukupni rezultat je određena pronalaženju prosječna vrijednost primljene.

Postupak određivanja Brinellu tvrdoća

Proces istraživanja uključuje sljedeće korake:

1. Provjerite pojedinosti o usklađenosti sa zahtjevima (GOST 9012-59, GOST 2789).
2. Provjerite služnosti uređaja.
3. Za odabir željenog loptu, identifikaciju mogućih napora, ugradnja tereta za formacije razdoblju uvalu.
4. Počevši tvrdoću i deformacije uzorka.
5. Mjerenje promjera stanka.
6. Empirijski izračun.

HB = F / A,

gdje je F - opterećenje, kg ili H; A - ispis područje, ^mm2.

HB = (0102 * F) / (π * D * h)

gdje je D - promjer loptu mm; h - dubina udubljenja, mm.

Tvrdoća metala izmjerena na taj način ima empirijsku vezu s izračun parametara čvrstoće. točna metoda, posebno za mekane legure. To je temeljno u određivanju vrijednosti sustava mehaničkih svojstava.

Značajke Rockwell metode

Ova metoda mjerenja je izumio u 20-ih godina XX stoljeća, više automatskih od prethodnog. Koristi se za tvrde materijale. Njegove glavne karakteristike (GOST 9013-59, GOST 23677-79):

1. Prisutnost primarnog punilo 10 kg.
2. Razdoblje izlaganja: 10-60.
3. Granične vrijednosti mogućih pokazatelja: HRA: 20-88; HRB: 20-100; HRC: 20-70.
4. Broj se vizualizira o tvrdoći biranja, može se izračunati aritmetički.
5. Razmjera i INDENTER. Poznat 11 različitih vage, ovisno o vrsti indenter i maksimalnog dopuštenog statičkog opterećenja. Najčešća upotreba: A, B i C.

A: dijamant sužena tip šiljasti kut 120˚, dopuštena snaga ukupni utjecaj nepokretni - 60 KGF, HRA; studirao fino proizvoda, uglavnom iznajmljivanje.

C: kao konus dijamanta, dizajniran za maksimalnu snagu od 150 kgf, HRC, primjenjiv za krute i otvrdnu materijala.

B: kugla veličine 1,588 mm, izrađene od kaljenog čelika ili od tvrdog karbida-volfram legure, opterećenje - 100 KGF, HRB, koristi za procjenu tvrdoće žarene proizvoda.

Grudica-tip (1,588 mm) je pogodna za scale Rockwell B, F, G E skala također postoje, H, K, za što se koristi promjera lopte od 3.175 mm (GOST 9013-59).

Broj uzoraka obavlja pomoću tester tvrdoće Rockwell u istom prostoru je ograničen po veličini imovine. Ponovno upotrijebiti probe u području 3-4 promjer prethodnog deformacije prostora. Debljina ispitivanja proizvoda i uređeno. To ne smije biti manja od 10 puta povećana dubina prodiranja vrha.

Primjer oznake:

50HRC - metal Rockwell tvrdoće, mjereno korištenjem dojavu dijamantnim, njegov broj jednak 50.

plan istraživanja na Rockwell skali

mjerenje metal tvrdoća više pojednostavljeno od postupka za Brinellu.

1. Vrednovanje dimenzija i karakteristika površine obratka.
2. Provjerite služnosti uređaja.
3. Tip Određivanje savjet i nosivost.
4. Instaliranje uzorak.
5. Provedba primarnih napora na materijalu, veličini 10 kgf.
6. Provedba potpune usklađenosti napora.
7. Čitanje primljene birati broj na ljestvici.

Također je moguće matematički izračun kako bi se točno utvrdilo mehaničku parametar.

Pod uvjetom uporabu dijamantne stožac ima opterećenje 60 kgf ili 150:

HR = 100 - ((HH) / 0,002;

prilikom ispitivanja s loptom pod silom od 100 kgf:

HR = 130 - ((HH) / 0,002,

gdje h - dubina prodiranja indenter u primarnoj snagu 10 kgf; H - dubina prodiranja u indenter pod punim opterećenjem; 0,002 - faktor reguliranja količine gibanja vrha kad je broj tvrdoće od 1 jedinicu.

Rockwell metoda je jednostavna, ali ne u potpunosti. U isto vrijeme omogućuje mjerenje mehaničkih svojstava tvrdih metala i legura.

Detalji o Vickers tehnike

Određivanje tvrdoće metala ovom metodom je vrlo jednostavno i precizno. Tvrdoća se temelji na uvlačenje u vrhu uzorak dijamant piramidalnog.

Glavne značajke:

1. INDENTER: dijamant piramida s šiljastog kuta 136 °.
2. Maksimalno dopušteno opterećenje jer legiranog lijevanog željeza i čelika - 5-100 kgf; za legura bakra - 2.5-50 kg; za aluminija i njegovih legura - 1-100 KGF.
3. Razdoblje izlaganja statičko opterećenje: 10 do 15 sekundi.
4. Testni materijali: čelik i obojenih metala s tvrdoćom od 450-500 HB, uključujući proizvoda nakon toplinskog tretmana.

Primjer oznake:

700HV20 / 15,

gdje je 700HV - broj Vickers tvrdoća; 20 - 20 kg opterećenja; 15 - u toku statičkih napora 15.

Sekvenca studija Vickers

Postupak je vrlo pojednostavljen.

1. Provjerite uzorak i opremu. Posebna se pažnja posvećuje detaljima površine.
2. Odabir dopušteni napor.
3. Instalacija ispitivanog materijala.
4. Pokretanje tvrdoću u poslu.
5. Čitanje rezultat na brojčaniku.

Matematički izračun po ovoj metodi je kako slijedi:

HV = 1,8544 * (F / ^d2),

gdje je F - opterećenja, KGF; d - prosječna vrijednost duljinama dijagonala otiska u mm.

To vam omogućuje da mjerenje visoke tvrdoće metala, tanke i male dijelove, a pruža visoke točnosti rezultata.

Metode za prijelaz između vage

Nakon utvrđivanja promjer otiska uz pomoć posebne opreme, možete koristiti tablicu za određivanje tvrdoće. Tablica metali tvrdoće - pokazao asistent u izračun mehaničke parametra. Dakle, ako znate Brinell, lako se može odrediti odgovarajući broj Vickers ili Rockwell.

Primjeri nekih vrijednosti:

Promjer uvlačenje, mm	Postupak ispitivanja
	Brinell	Rockwell			Vickers
			C	B
3.90	241	62,8	24.0	99,8	242
4.09	218	60,8	20.3	96.7	218
4.20	206	59.6	17.9	94.6	206
4.99	143	49,8	-	77,6	143

Tablica tvrdoće metala temelji se na eksperimentalnim podacima i ima visoku točnost. Postoji također graf Brinela tvrdoće sadržaja ugljika u leguri u željezo-ugljik. Tako, u skladu s tim za ovisnosti čelika u iznosu od ugljika u pripravku jednakom 0,2% iznosi do 130 HB.

uzorak zahtjeve

U skladu sa zahtjevima gostiju, ispitni komadi moraju biti u skladu sa sljedećim karakteristikama:

1. Žetva treba biti glatka, čvrsta o tvrdoći stola, a rubovi moraju biti glatke i pažljivo obraditi.
2. Površina mora imati minimalnu hrapavost površine. To se mora brusiti i očistiti, uključujući i uz pomoć kemijskog sastava. Istovremeno, tijekom procesa obrade, važno je kako bi se spriječilo formiranje otvrdnjavanja i poboljšanje obrađenog temperatura sloja.
3. Dio bi trebao odgovarati odabranu metodu za određivanje tvrdoće parametarskih svojstva.

Izvođenje primarnih zahtjeva - što je preduvjet točnost.

tvrdoća metala - važan temeljni mehaničko svojstvo koje ih identificira neke od mehaničkih i tehnoloških svojstava, rezultati prethodnih postupaka obrade, učinak privremenih faktora, moguće uvjete za rad. Tehnika izbor studija ovisi o uzorku karakteristikama indikativnim, njegovim parametrima i kemijskog sastava.