Lekcja_5_Próby twardości.pdf

(340 KB) Pobierz
Podstawy technologii maszyn
mgr inż. Damian Schnober
Lekcja 2: Próby twardości.
1.
Próba twardości
-
wstęp
Twardość
to miara oporu materiału przeciwko trwałym odkształceniom powstającym wskutek
wciskania wgłębnika o określonym kształcie w materiał
badany. Cecha ta nie jest
stałą materiałową.
Próby twardości znalazły bardzo szerokie zastosowanie, ponieważ istnieją zależności między
twardością, a własnościami mechanicznymi metali. Znając twardość, można określić wytrzymałość na
rozciąganie oraz własności sprężyste i plastyczne materiału.
Badania twardości stosuje się głownie do określenia skutków obróbki cieplnej:
-
wyżarzania,
- hartowania,
- ulepszania cieplnego,
- przesycania,
- starzenia.
Naturalna skala twardości
F.Mohsa,
wyrażona w umownych stopniach twardości, które są
przyporządkowane
twardością naturalnych materiałów tak, że materiał
o
wyższym stopniu twardości
zarysowuje materiał o niższym stopniu twardości. Wartość twardości jest liczbą niemianowaną.
Metoda Brineila (rys. 2.9)
polega na wciskaniu w materiał kulki o średnicy
2.
Próba twardości Brinella
https://www.youtube.com/watch?v=z5DbwZ4j-50
Metoda Brinella
polega na wciskaniu w materiał kulki o średnicy
D
pod działaniem siły
F, a
następnie zmierzeniu średnicy odcisku w dwóch prostopadłych kierunkach
d1 i d2 oraz obliczeniu
wartości średniej
d = (d1 i + d2)/2.
Znając wartości średnic: kulki
D i odcisku d,
oblicza się
pole
powierzchni odcisku ,S w mm2.
Twardość
w skali Brinella:
Rys. 2.1.
Zasada pomiaru twardości metodą Brinella
Współczynnik 0,102 przelicza jednostki obecnie obowiązujące
-
niutony, na kilogramy siły,
które obowiązywały w trakcie tworzenia metody. W zależności od rodzaju materiału stosuje się rożne
średnice
D
kulek (10, 5, 2,5, 2 i 1 mm). Zasadą doboru siły do danej średnicy kulki dla określonego
rodzaju materiału jest zachowanie podobieństwa geometrycznego odcisku
����
= const.
3.
Próba twardości Rockwella
https://www.youtube.com/watch?v=yaeT5Rg_-94
Metoda Rockwella
polega na dwustopniowym wciskaniu w materiał wgłębnika
zakończonego diamentowym stożkiem o kącie rozwarcia 120° lub
kulki stalowej ulepszanej cieplnie o
średnicy 1,588 lub 3,175 mm (1/16 lub
2/16 cala.
Dwustopniowe obciążanie polega na przyłożeniu
obciążenia wstępnego
F
0
o wartości 29,4÷98,07 N, a następnie obciążenia głównego
F
1,
aby otrzymać
w rezultacie obciążenie całkowite
F
o wartości
147,1÷1471
N. Wartość tego obciążenia i czas
działania
(t=1÷15 s) należą
od rodzaju, grubości i twardości materiału. Po usunięciu obciążenia
głównego mierzy się wartość trwałego przyrostu głębokości
odcisku
e
w mm od poziomu odniesienia
wyznaczonego przez
obciążenie wstępne. Oblicza się twardość w jednostkach umownych, przyjmując
wartości stałej K w zależności od rodzaju wgłębnika i przelicznika
w
zależnego od skali twardości:
Przelicznik
w
jest wartością zagłębienia (w mm) odpowiadającą jednostce twardości danej
skali. Przyjęto, że dla stożka stała odległość K = 100 jednostek
= 0,2 mm dla wszystkich skal oprócz
skali N. Dla skali N: K = 100 = 0,1 mm. Dla kulki
słała odległość K = 130 jednostek
= 0,26 mm z
wyjątkiem skali T, w
której K = 130 = 0,13 mm.
Rys. 3.1.
Zasada pomiaru twardości metodą Rockwella z zastosowaniem diamentowego
4.
Próba twardości Vickersa
https://www.youtube.com/watch?v=kTSpMmKN9fE
Badanie twardości metodą Vickersa
polega na wciskaniu w materiał diamentowego ostrosłupa
foremnego o podstawie kwadratowej i kącie wierzchołkowym α
= 136° między przeciwległymi
ścianami. Wgłębnik jest wciskany z siłą równomiernie narastającą do wartości maksymalnej F przez
15 s, a następnie wartość
tej
siły jest utrzymywana przez
10÷15 s, w pewnych przypadkach nawet
przez 30 s. Po usunięciu obciążenia mierzy się długości przekątnych odcisku
d1 i d2 i
przyjmuje
wartość średnią
d = (d
1
+ d
2
)/2
do obliczenia pola powierzchni odcisku S:
Rys. 4.1. Zasada pomiaru twardości metodą Vickersa

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika:

Zgłoś jeśli naruszono regulamin