Метод Роквелла не пригоден для определения твердости неоднородных по структуре сплавов, а также тонкостенных изделий

Алмазным конусом и стальным шариком.

Если под действием предварительной нагрузки индентор внедрился на глубину h, то под действием окончательной нагрузки он внедрится на глубину h₂. разность глубин h₁, на которые проникает индентор под действием последовательно приложенных нагрузок, характеризует твердость испытуемого материала. Число твердости, измеренное по методу Роквелла, обозначается HR и выражается в условных единицах.

На приборе Роквелла измерение глубины вдавливания индентора производится автоматически, и число твердости после измерения отсчитывается на циферблате индикатора. Индикатор стандартного прибора имеет две шкалы: черную шкалу С для испытания алмазным конусом (закаленных сталей) с нагрузкой 150 кг и красную шкалу В для испытания стальным шариком с нагрузкой 100 кг. Каждое деление шкалы соответствует единице твердости и равно глубине вдавливания на 0,002 мм.

Стальной шарик применяется для определения твердости незакаленной стали, бронзы, латуни и других материалов. Испытание очень твердых материалов производиться алмазным коническим наконечником с нагрузкой 60 кг, с отсчетом по черной шкале, обозначаемой буквой А.

При выражении твердости по Роквеллу к знаку твердости HR добавляют индекс, обозначающий шкалу, по которой производилось испытание, например HRC, HRB, HRA.

Таблица. 2. Выбор шкалы при определении твердости по Роквеллу

Примерная твердость по Бринеллю НВ	Обозначение шкалы Роквелла	Вид наконечника	Нагрузка
60-230	В	Стальной шарик
230-700	С	Алмазный конус
Свыше 700	А	Алмазный конус

Рис.21. Прибор для определения твердости по методу Роквелла (а) и шкала индикатора (б)

1 – образец, 2 – алмазный конус, 3 – индикатор.

Измерение твердости вдавливанием алмазной пирамиды (метод Виккерса) (ГОСТ 2999-75).

При измерении твердости по Виккерсу в испытуемый металл вдавливается четырехгранная алмазная пирамида, противоположные грани которой образуют угол 136º (Рис.21.). Выбор такого угла при вершине объясняется тем, что он обеспечивает наилучшее совпадение чисел твердости HV со значениями чисел твердости по Бринеллю HB. Испытания проводят на специальном прессе под нагрузкой от 5 до 100 кг. Твердость определяется при измерении диагонали квадратного отпечатка, оставшегося на поверхности образца или детали, с помощью микроскопа, имеющегося на приборе. Время приложения нагрузки Р для черных металлов 10 сек, для цветных – 30 сек.число твердости по Виккерсу можно определить по формуле

HV = = 1,854 кг/мм²

Где Р – нагрузка на пирамиду, создаваемая прибором, кг;

d – среднее арифметическое длин обеих диагоналей отпечатка после снятия нагрузки, мм.

Преимущество метода Виккерса по сравнению с методом Бринелля заключается в том, что методом Виккерса можно испытывать материалы более высокой твердости из-за применения алмазной пирамиды.

Рис.21. Прибор для испытания на твердость вдавливанием вершины алмазной пирамиды

Для измерения твердости тонких слоев материалов и даже их отдельных структурных составляющих применяют метод микротвердости (ГОСТ 9450-76). Этот метод по существу не отличается от метода Виккерса, однако при этом используются малые нагрузки вдавливания.

Определение твердости по методу Шора.

При измерении твердости по методу Шора груз вместе с закрепленным на нем индентором (обычно стальной шарик) падает с высоты Н_п на образец перпендикулярно его поверхности. Твердость по Шору определяется по высоте отскока шарика Н_о. шкала твердости разделена на 130 единиц. Она рассчитана таким образом, что твердость закаленной эвтектоидной стали, оказывается равной 100 единицам.

Дата добавления: 2014-10-17