ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ. 2.1. Практика определения твердости по Бринеллю
2.1. Практика определения твердости по Бринеллю
В настоящее время прессы Бринелля строят двух видов: гидравлические (масляные) и рычажные. Рычажный пресс Бринелля является прибором с механическим приводом. Работа пресса автоматизирована. Он дает точную величину нагружения и автоматически устанавливает скорость этого нагружения, его длительность и исключает всякую возможность динамичности нагрузки. На рис. 2 показана схема рычажного автоматического пресса Бринелля типа ПБМ. Работа на прессе осуществляется следующим образом. Перед началом испытания устанавливаются грузы и шарик в зависимости от рода и толщины испытуемого материала. Рычаг с подвесками без грузов уравновешивает нагрузку на шарик 187,5 кгс. Подбором грузов можно осуществить следующие нагрузки: 187,5; 250; 500; 750; 1000 и 3000 кгс.
Рис. 2. Рычажный автоматический пресс Бринелля
Испытуемый образец помещается на столике 1 и при помощи винта, приводимого в движение вращением маховичка или рукоятки 2, поднимается к шарику, укрепленному в оправке 11, до тех пор, пока пружина 4, прижимающая шарик к образцу, не сожмется до отказа, а указатель 3 не станет против риски, создавая этим предварительную нагрузку 100 кгс. Затем нажатием кнопки (сбоку пресса) включается электродвигатель, который через коробку скоростей 5 приводит во вращательное движение эксцентрик 6. Эксцентрик, вращаясь, опускает шатун 7 вниз, в результате чего грузы 8 через систему рычагов 9 и 10 создают нагрузку на шарик. При дальнейшем вращении эксцентрика шатун поднимается, снимает нагрузку с шарика, возвращает рычаги 9 и 10 и грузы 8 в исходное положение. Возвращение грузов в исходное положение сигнализируется звонком 12 и сопровождается выключением электродвигателя. Вращением маховичка или рукоятки 2 в обратную сторону опускают стол 1, испытуемый образец отводят от шарика, после чего измеряют диаметр отпечатка и по табл. 3, зная нагрузку и диаметр шарика, находят твердость по Бринеллю. Таблица 3
2.2. Практика определения твердости по Роквеллу
Схема прибора Роквелла типа РВ показана на рис. 3.
Рис. 3. Схема прибора Роквелла
Испытание на приборе Роквелла производится следующим образом. Подвесив грузы и вставив в оправку шарик или алмаз 3, руководствуясь при этом данными табл. 2, показывающими условия стандартного определения твердости по Роквеллу, по ГОСТ 9013-59, испытуемый образец кладут на столик 1 прибора. При помощи штурвала 2 образец подводится к алмазному конусу (шарику) и слегка вдавливается в него (пружина 4 при этом сжимается) до достижения предварительной нагрузки 10 кгс, что отмечается на циферблате 11 установкой маленькой стрелки против красной точки. Предварительная нагрузка 10 кгс позволяет установить плотное соприкосновение между алмазом (шариком) и образцом, и таким образом, избежать ошибок, вызываемых различной чистотой обработки поверхности испытываемых деталей. Когда маленькая стрелка установится против красной точки, необходимо повернуть ободок индикатора 11 так, чтобы ноль черной шкалы (или деление В30 красной шкалы) совпали с большой стрелкой. Легким нажимом откидывают назад рукоятку 5, и она медленно перемещается до упора, вследствие чего автоматически включается рычажная система 6 с грузами 7–9. Груз оказывает давление на алмаз (шарик) и индикатор шкалы одновременно. Благодаря масляному тормозу 10 нагрузка передается плавно, без толчков. После того как движение рукоятки прекратится, ее возвращают обратно, чем снимается основная нагрузка. Большая стрелка будет указывать величину твердости по Роквеллу. Правильность показаний прибора Роквелла проверяется по эталонам, т.е. по образцам, твердость которых заранее известна. Числа твердости по Роквеллу можно приближенно перевести в числа твердости по Бринеллю, пользуясь табл. 4, составленной на основании экспериментальных данных. Чтобы избежать неясностей и ошибок, следует всегда указывать, по какой шкале производились испытания. Для этого введены следующие условные обозначения: HRC означает, что испытания производились алмазным конусом с нагрузкой 150 кгс; HRB – испытания производились стальным шариком с нагрузкой 100 кгс, HRA – испытания производились алмазным конусом с нагрузкой 60 кгс. Таблица 4
Общего точного метода перевода чисел твердости по Бринеллю на числа твердости по другим шкалам или на прочность при растяжении не существует. Поэтому следует избегать таких переводов, за исключением частных случаев, когда благодаря сравнительным испытаниям имеется надежная основа для перевода. Быстрота испытаний на приборе Роквелла и возможность измерять небольшие детали, так как отпечаток очень мал, дают этому способу преимущества перед способом Бринелля.
3. ПРАВИЛА ПО ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ См. "Инструкция по ТБ № 181".
4. СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА
– Краткое описание определения твердости по Бринеллю, Роквеллу, Виккерсу с изложением теоретических положений и формулами. – Результаты испытаний в виде таблицы, в которую внесены все экспериментальные данные по определению твердости. – Таблица с пересчетом показателей твердости НВ для испытуемых материалов в соответствующие показатели по методам Виккерса и Роквелла.
5 КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Определение твердости по Бринеллю. 2. Определение твердости по Роквеллу. 3. Определение твердости по Виккерсу. 4. Какой метод определения твердости применяют для закаленных сталей и твердых покрытий. 5. Какой метод определения твердости применяют для сталей и сплавов после отжига.
|
