ВИЗНАЧЕННЯ ТВЕРДОСТІ МЕТАЛІВ

ВИЗНАЧЕННЯ ТВЕРДОСТІ МЕТАЛІВ

Мета роботи: Вивчити сутність основних методів визначення твердості. Навчитися вибирати прибор і навантаження для визначення твердості різних матеріалів.

Одержати уявлення про реальну твердість деяких матеріалів.

 

ВСТУП

Визначення твердості є одним з розповсюджених іспитів металів. Воно відрізняється простотою техніки, швидкістю вимірів і можливістю проведення їх безпосередньо на виробі.

Твердість металів вимірюють за допомогою впливу на їхню поверхню спеціального наконечника (індентора), виготовленого з малодеформуємого матеріалу (загартована сталь, алмаз, твердий сплав) і кульки, що має форму конуса, піраміди чи голки.

По способові впливу индентора на випробуваний матеріал розрізняють:

* статичні методи визначення твердості (метод вдавлення і метод царапания);

* динамічні методи визначення твердості (метод відскоку падаючого наконечника) і інші методи.

Метод удавлення характеризує опір металу пластичної деформації при впровадженні в нього індентора з більш твердого матеріалу. Метод царапания характеризує опір руйнуванню при впливі на матеріал індентора у вигляді алмазної голки. Метод відскоку падаючого наконечника характеризує опір пружної деформації при динамічному впливі на матеріал індентора у вигляді кульки.

Самим розповсюдженим з перерахованих методів є метод вдавлення, що використовується в приборах – твердомірах:

Брінеля

Роквелла

Віккерса

Прибори для визначення мікротвердості (ПМТ).

Між твердістю пластичних матеріалів і інших механічних властивостей існує залежність. Чим більше твердість металу обумовленого вдавленням, тим вище і його міцність, тому що обидві ці властивості становлять опір пластичної деформації. По цій же причині, чим твердіше даний метал, тим нижче його пластичність.

Принциповий пристрій перерахованих твердомірів однаково і може бути розглянуте на прикладі прибору Брінеля (рис. 1).

Рисунок 1 – Пристрій прибору Брінеля

 

Основними вузлами твердомеров є станина, робочий столик для виміру твердості чи зразка деталі, наконечник (індентор), що навантажує пристрій і прилад для виміру деформації.