Измерение твёрдости на пределе текучести вдавливаемого шара

Измерение пластической твёрдости

Суть метода: основан на измерении пластической твердости металлов при вдавливании в них шариков или сферических наконечников.

При измерении пластической твёрдости металлов стальной и твёрдосплавный шарик или сферический наконечник, размер кривизны которого равен половине диаметра, вдавливается в поверхность испытуемого образца или детали последовательно прилагаемыми нагрузками Р и Р ₁, действующими в течение определенного времени. После снятия каждой нагрузки измеряют отвечающую ей глубину отпечатка на поверхности испытуемого объекта.

Испытания проводятся при комнатной температуре. Используются испытательные машины по ГОСТ 9030-76 или твердомеры ТШ-2 с приспособлениями, указанными в ГОСТ 18835-73.

Глубину отпечатка шарика на испытуемой поверхности и поверхности контрольного бруска измеряют индикаторным глубиномером с ценой деления 0,001мм.

Число пластической твердости (НD) вычисляют по формуле:

HD = P - P ₁ p D× (h - h ₁), (24.14)

где Р ₁ и Р - нагрузка, кгс;

D - диаметр шарика или удвоенный радиус кривизны сферической вершины наконечника, мм;

h ₁ и h - глубины отпечатков, измеренные после снятия нагрузок Р ₁ и Р соответственно.

При определении пластической твёрдости, как правило, пользуются таблицами, приведенными в ГОСТ 18835-73.

Твердость на пределе текучести характеризуется средним напряжением в лунке при вдавливании шара, когда в ней появляется средняя остаточная деформация, близкая к 0,2 %, возникающая при отношении диаметра лунки к диаметру шара, равном 0,09.

Суть метода: шар вдавливают в поверхность испытуемого образца или детали нагрузкой Р ₁ таким образом, чтобы измеренный диаметр отпечатка был меньше 0,09 D и выдерживают под нагрузкой в течение 1 с. После снятия нагрузки измеряют диаметр отпечатка в двух взаимно перпендикулярных направлениях. В эту же лунку производят последующее вдавливание шара с нагрузкой Р ₂ таким образом, чтобы измеренный диаметр отпечатка был больше 0,09 D на 5 %. По значениям Р ₁ и Р ₂ методом интерполяции определяют нагрузку на пределе текучести Р _0,2.

Твёрдость на пределе текучести Н _0,2, кгс/мм², определяют по формуле:

Н _0,2 = 156,9 Р _0,2/ D ². (24.15)

При определении твёрдости на пределе текучести, как правило, пользуются таблицами, приведенными в ГОСТ 22762-77.

Твёрдость на пределе текучести обозначается символом Н _0,2. Число твёрдости в кгс/мм² ставится перед символом. Например, 1200 Н _0,2 МПа (122,4 Н _0,2 кгс/мм²).

Измерение твёрдости при динамическом нагружении

Суть метода: индентор воздействует на поверхность металла, падая с определенной высоты или под действием ударной нагрузки. Твёрдость определяется по высоте отскока или по размеру полученного отпечатка.

Приборы для определения твёрдости методом удара характеризуются малыми размерами, легкостью транспортировки, что позволяет их использовать не только в лабораторных, но и в производственных условиях. Кроме того, этот метод позволяет испытывать крупногабаритные полуфабрикаты или детали больших размеров. Однако меньшая по сравнению со статическими методами испытания точность этого метода во многих случаях позволяет получать лишь предварительные оценки величины твёрдости.

Дата добавления: 2013-12-12