2014-02-18
6907
Определение твердости
Твердостью называют свойство материала оказывать сопротивление внедрению в его поверхность другого более твердого тела – индентора, т. е. способность сопротивляться локальной пластической деформации при контактном воздействии в поверхностном слое.
Испытание на твердость является одним из самых распространенных статических испытаний благодаря простоте осуществления, оперативности и возможности, практически без разрушения испытуемого объекта, получить сведения о качестве его термической и др. обработки, износостойкости, обрабатываемости резанием и т. п.
Среди десятков известных методов наибольшее распространение в материаловедении получили три способа определения твердости, названные по фамилиям их разработчиков – методы Бринелля, Роквелла и Виккерса[11]. При выборе метода измерения твердости следует руководствоваться требованиями, установленными в технической документации (технологической карте, чертеже).
Ориентировочный взаимный перевод значений твердости, определяемых по методу Бринелля, Роквелла и Виккерса приведен в Приложении В.
|
|
|
Метод Бринелля заключается во вдавливании стального закаленного (иногда твердосплавного) шарика диаметром D (10,0; 5,0; 2,5; 2,0 или 1,0 мм) в испытуемый материал под фиксированной нагрузкой Р (3000, 1500, 1000, 750, 500, 250, … 1 кгс)[12] в течение заранее выбранного времени (10…180 с) – см. рис. 10.1.
Мерой твердости по Бринеллю является диаметр отпечатка d, который измеряется с помощью оптического устройства, входящего в комплект прибора.
Рис. 10.1. Схема определения твердости по Бринеллю
Твердость по Бринеллю обозначается НВ и может быть рассчитана по формуле:
 |
где F – площадь поверхности отпечатка – шарового сегмента.
Метод Бринелля предназначен для измерения твердости особо мягких, мягких и средне твердых материалов (включая незакаленную сталь) с твердостью от 8 до 450 единиц НВ (кгс/мм2). Черные металлы имеют твердость выше 140 НВ; цветные металлы и сплавы – 8...130 НВ, в том числе алюминий, свинец и мягкие сплавы – 8...35 НВ.
