Совет 1: Как определить твердость стали

Одним из важнейших показателей любого металла является твердость, которая характеризует его способность сопротивляться проникновению в него другого тела, обладающего большей твердостью. Сталь не является исключением.
Инструкция
1
Прочность стали тесно связана с такими ее характеристиками, как износостойкость, прочность и пр. Существует немало способов определения твердости металлов. Один из них – метод Бринелля, когда в поверхность металла (стали) с помощью специального пресса (пресса Бринелля) вдавливается стальной шарик. По окончании воздействия шарика на металлическую поверхность с помощью специальной лупы производится замер диаметра лунки. На основании данных таблиц, прилагаемых к прессу, определяется твердость стали НЕ.
2
Следующий метод – метод Роквелла - предполагает вдавливание в стальную поверхность алмазного конуса с углом 1200 у вершины. Вдавливание осуществляется вначале с предварительной нагрузкой 10 кг, а затем полной – от 60 до 150 кг. Для этого также используется специальный пресс.
3
При использовании данного метода необходимо соблюдать некоторые требования. Так, на исследуемой поверхности не должно быть окалины, трещин и выбоин. Воздействие на поверхность строго перпендикулярно. Для определения значения прочности также используются специальные таблицы. Существует четкая зависимость – чем тверже сталь, тем меньше глубина проникновения в нее при вдавливании и, следовательно, тем выше значение твердости.
4
С методом Роквелла схож метод Виккерса, в котором для вдавливания используется четырехгранная алмазная пирамида с углом у вершины 1360. Здесь по окончании нагрузки измеряется диагональ отпечатка. Для сталей время воздействия - 10-15 сек. При этом усилие должно прилагаться строго перпендикулярно поверхности с плавным нарастанием. Поверхность опытного образца может иметь шероховатость не более 0.16 мкм, а расстояние между центром отпечатка и краем образца или соседнего отпечатка – не менее 2.5 длины диагонали отпечатка.
5
Твердость стали определяется также методом ударного отпечатка посредством твердосплавного конического индентора или стального шара. К косвенным методам относится методика измерения твердости по Шору. В ней используется боек определенной массы с алмазным наконечником, вертикально падающий с определенной высоты на испытуемую поверхность. Высота отскока бойка является характеристикой твердости, которая измеряется в условных единицах.

Совет 2: Что такое твердомер?

Никому не секрет, что в промышленности, прежде чем что-то пускать в продажу, производится контроль изделий. Это необходимо для того, чтобы установить срок экспулатации продукта, его работоспособность. Одним из критериев работоспособности деталей является их твердость. Твердость измеряют при помощи специальных приборов - твердомеров.

Твердость обычно меряют в лабораториях при помощи твердомеров в исследовательских институтах или в производстве. Существует несколько типов твердомеров, использующих при измерении разные методы, но суть их близка. Каждый твердомер обычно имеет предметный столик, на который помещается исследуемый образец, и индентор – наконечник, вдавливаемое в этот образец тело, которое должно быть тверже исследуемого материала (это обязательное условие). При каждом измерении можно задавать различные условия – размер индентора, нагрузка, время нагрузки. В зависимости от них прибор может показывать различную твердость.


Метод Бринелля


В исследуемое тело вдавливается индентор в виде шарика (стального), который оставляет отпечаток в виде круглой ямки. По диаметру (если быть более точным - по площади) отпечатка определяют твердость. То есть чем тверже материал, тем меньше отпечаток, и наоборот.


Метод Роквелла


В этом методе используется несколько инденторов в зависимости от нагрузки. Либо это также шарик, либо конус. И существует 11 шкал измерения твердости. Каждая шкала определяется комбинацией индентора и нагрузки. Твердость в этом методе определяется как разница в глубине проникновений наконечника – первое проникновение предварительное (обычно 10 Н), второе основное.


Метод Викерса


Метод определения твердости по Викерсу считается более удачным, так как он более точен и применим к широкому диапазону материалов. Кроме того им можно проводить измерения в микрообъемах, что тоже очень важно. Используемый здесь индентор – это алмазная четырехгранная пирамидка. Твердость определяется также по площади получившегося отпечатка.


В современном мире спрос на твердомеры достаточно велик, поэтому производится большое их количество. И конечно, появляются всё новые и новые методы, на основе которых работают твердомеры. Это, например, ультразвуковой (алмазная пирамидка внедряется в исследуемое тело с определенной нагрузкой и при этом колеблется – колебания измеряются и таким образом определяют твердость) и динамический (твердость определяют измерением потери энергии ударного тела). Кроме того используются и комбинированные методы.


 

Видео по теме
Видео по теме
Поиск
Совет полезен?
Добавить комментарий к статье
Осталось символов: 500
к
Honor 6X Premium
новая премиальная версия
узнать больше