Определение твердости стали

Твердость стали — это способность ее сопротивляться проникновению в нее другого материала, более твердого.

Существует несколько методов определения твердости:

  • О. Викерса,
  • М. Роквелла,
  • Л. Бринеля.

Самый распространенный метод, разработанный Л. Бринелем. Этот метод заключается в том, что в предварительно отшлифованную поверхность опытного образца вдавливается стальной закаленный шарик под определенной нагрузкой. По диаметру полученного на образце отпечатка определяют твердость стали.

Прибор (рис. 1) состоит из станины 1 с подъемным винтом 2, на котором с помощью опоры закреплен столик 3 для опытных образцов.

В головке прибора 5 размещается шпиндель 4, в который вставляют наконечники со стальными шариками разного диаметра. Шпиндель опирается на пружину 6.

С помощью рычагов 7 и 8 и шатуна 11, закрепленного на оси 9, подают нагрузку на шпиндель. На свободном конце рычага 8 есть подвеска 10 для установки на ней груза.

Электродвигатель, который размещен на станине сбоку, приводит в движение шатун 11. Он опускается, постепенно освобождая рычаг 8.

Груз опускается также, в связи с чем сила давления на шпиндель 4 и на образец равномерно растет.

Через промежуток времени шатун 11 поднимается, подхватывает рычаг 8, поворачивая его в исходное положение, и снимает нагрузку со шпинделя. В этот момент электродвигатель отключается.

Стальные закаленные шарики, которые используются для определения твердости стали, имеют диаметр 10 мм. Через них передается нагрузка до 30 кН, и шарики выдерживают эту нагрузку в течение 30 с.

Схема и фото шарового Твердомера ТШ

Рисуснок 1. Схема шарового Твердомера ТШ

Отпечаток на образце измеряют с помощью микроскопа с точностью до 0,05 мм в двух взаимно перпендикулярных направлениях и за конечный результат принимают среднеарифметическое значение.

Значение диаметра должно быть в пределах:

описание: c:tempfinereader11mediaimage88.png

Где D — диаметр шарика, мм; d — диаметр отпечатка, мм.

Твердость, МПа, определяют по формуле:

описание: c:tempfinereader11mediaimage89.png

Где р — нагрузка на шарик, Н;

D — диаметр шарика, мм; d — диаметр отпечатка, мм.

Архитектурная энциклопедия © 2016 Яндекс.Метрика