Определение твердости методом Роквелла

Для испытания твердых материалов используется метод Роквелла (рис. 1.2)

 

 

Рис. 1.2 Схема определения твердости по методу Роквелла.

По методу Роквелла твердость металлов определяется вдавливаем в испытываемый образец стального шарика диаметром 1,588 мм или конуса с углом при вершине 120° под действием двух последовательно прилагаемых нагрузок: предварительной Р₀ = 10 кгс и основной Р₁ = 50 кгс (шкала А), 90 кгс (шкала В) и 140 кгс (шкала С). Согласно ГОСТу 9013-59 общая нагрузка Р, равная сумме предварительной Р₀ и основной Р₁ нагрузкам, при определении твердости вдавливанием стального шарика составляет 100 кгс (шкала В), а при вдавливании конуса – 60 кгс (шкала А) или 150 кгс (шкала С).

Число твердости по Роквеллу – величина относительная, равная разности глубин отпечатков, полученных действием общей и предварительной нагрузок. Числа твердости по Роквеллу обозначаются HR и выражаются формулами:

при измерении по шкалам А и С:

HRA (HRC) = 100 – e;

при измерении по шкале В:

HRB = 130 – e.

Величина e определяется по формуле

определяется по формуле

где h – глубина отпечатка под действием общей нагрузки Р, мм;

h₀ - глубина отпечатка под действием предварительной нагрузки, мм;

0,002 – цена деления индикатора твердомера, мм

Таким образом, единица твердости по Роквеллу – безразмерная величина, соответствующая осевому перемещению индентора на 0,002 мм.

На практике этой формулой не пользуются. При предварительном нагружении, равном 10 кгс, стрелку индикатора увеличивают на 0, тем самым, после снятия основной нагрузки, получают величину e. Шкала индикатора проградуирована в единицах твердости.