Измерение твердости методом Роквелла

Определение твердости по методу Роквелла основано на вдавливании в исследуемый материал закаленного стального шарика диаметром 1,6 мм или алмазного конуса и последующем измерении глубины вдавливания

Шарик или конус вдавливается в испытуемый образец под действием двух последовательно прилагаемых нагрузок: предварительной P₀ и основной P₁.

Предварительно нагружают для того, чтобы исключить влияние упругой деформации и шероховатости поверхности образца на результаты измерений. Под действием предварительной нагрузки P₀, она всегда равна 98 H (10 кгс), индентор погружается в поверхность образца на величину h о (рисунок 3). Затем на образец подается основная нагрузка P ₁  (общая нагрузка Р будет равна сумме предварительной Р ₀  и основной Р ₁  нагрузок).

После снятия основной нагрузки P _1, глубина вдавливания h, определяет число твердости по Роквеллу в условных единицах. Твердость по Роквеллу – величина безразмерная.

Величину твердости определяют по индикаторной шкале, каждое деление которой соответствует глубине вдавливания  2 мкм.

Рисунок 2 – Схема измерения твердости по Роквеллу

 

Порядок выполнения работы

 

Получите образцы металлов, подлежащие испытанию на твердость и при необходимости прошлифуйте их на шлифовальной бумаге.

 

Проведение испытаний на твердость по Бринеллю на приборе ТШ-2

1) Используя данные Приложения Б, убедитесь, что диаметр шарика и величина нагрузки, установленные на приборе, соответствует характеристикам образца, подлежащего испытанию на твердость.

2) Положите образец на стол прибора и вращением маховика по часовой стрелке подожмите его к шарику до тех пор, пока он не упрется в ограничитель .

Нажатием кнопки включите электродвигатель привода прибора. По окончании испытания (после того как сигнальная лампа  погаснет, а электродвигатель остановится) вращением маховика  против часовой стрелки опустите стол. Снимите образец со стола.

3) Измерьте диаметр отпечатка с помощью лупы. Отпечаток измеряют по двум перпендикулярным друг другу диаметрам. В расчете используют среднее арифметическое двух измерений.

4) Рассчитайте твердость по Бриннелю используя формулу (1) Выберите из приложения А по диаметру отпечатка твердость НВ образца и сравните рассчетный и табличный результаты. Рассчитайте предел прочности σ _в, мн/м² (МПа) материала по формуле:

 

(2)

 

где НВ-твердость по Бринеллю.

 

5) Занесите результаты в таблицу 1.

 

Таблица 1 - Результаты испытаний твердости по методу Бриннеля

№ образца	Материал образца	Диаметр шарика   D, мм	Нагрузка   H, (кгс)	Диаметр отпечатка   d, мм	Твердость   НВ, МПа		Расчет предела прочности σв, МПа
					по ГОСТ	расчетная
1
2

 

Проведение испытаний на твердость по Роквеллу на прибореТК – 2

1) Убедитесь, что индентор и величина нагрузки, установленные на приборе, соответствуют характеристикам образца, подлежащего испытанию на твердость.

2) Тумблером включите электродвигатель привода прибора.

3) Провести испытания на твердость образцов отожженной стали шариком (шкала В) при нагрузке 981 H (100 кгс) и закаленной стали алмазным конусом (шкала С) при нагрузке 1475 H (150 кгс). Допускается применение конусных инденторов из твердого сплава при твердости до 50 HRCэ. Установите испытуемый образец на стол и вращением маховика плавно, ОСТОРОЖНО поднимите его до соприкосновения образца с индентором. При быстром подъеме образца можно сломать кончик азмазного индентора. Продолжая подъем стола, установите стрелки индикатора так, чтобы малая стрелка заняла положение у красной точки, а большая - положение, близкое к вертикальному (допустимо отклонение от вертикали не более чем на 15 градусов).

4) Установочным диском совместите нулевую отметку черной шкалы индикатора с большой стрелкой. Нажатием клавиши приведите прибор в действие.

После того, как стрелки индентора установятся, произведите отчет по соответствующей шкале.

5) Вращением маховика отведите образец от индентора.

6) Твердость следует измерять не менее, чем в трех точках. Расстояние между центрами двух соседних отпечатков или от центра отпечатка до края образца должно быть не менее 3 мм. Определите среднее значение твердости.

7) Переведите твердость по Роквеллу в твердость по Бриннелю с помощью приложения А. Рассчитайте предел прочности по формуле (2)

8) Результаты испытаний твердости занесите в таблицу 2.

 

Таблица 2- Результаты испытаний твердости по методу Роквелла

№ образца	Материал	Вид наконечника	Нагрузка	Обозначение шкалы	Обозначение твердости	Величина твердости		Расчет предела прочности σв, МПа
						По Роквеллу	По Бриннелю
1
2

 

Содержание отчета

 

В отчете должны быть изложены:

1) номер лабораторной работы;

2) тема лабораторной работы;

3) цель работы;

4) схемы испытания на твердость методами Бринелля и Роквелла;

5) формулы для расчетов;

6) заполненные таблицы с результатами измерения твердости по методам Бринелля и Роквелла, расчет предела прочности материалов;

7) вывод по проделанной работе.

 

Контрольные вопросы

1 Что понимается под твердостью?

2 Приборы для определения твердости.

3 Принцип действия приборов для испытания на твердость.

4 Чем объясняется широкое применение способа измерения твердости?

5 Какова размерность твердости для различных способов испытания?

6 Когда применяются методы Роквелла, Бринелля?

7 Твердость, каких металлов испытывают по методу Бринелля?

8 От чего зависит выбор нагрузки в методе Бринелля?

9 От чего зависит выбор индентора в методе Роквелла?

10 Чем отличается тврдомер Бринелля от твердомера Роквелла

 

Лабораторная работа №2

«Изучение сплавов определенной концентрации углерода по диаграмме «Fe-Fe₃C» с описанием процессов, происходящих при медленном охлаждении или нагревании»

Цель работы: изучить диаграмму состояния железоуглеродистых сплавов и превращения, происходящие в железоуглеродистых сплавах при медленном охлаждении и нагреве.

Материально-техническое обеспечение:

1 Диаграмма состояния системы Fe – Fe₃C.

2 Линейка.

3 Методические указания.

 

---

Дата добавления: 2019-07-17; просмотров: 600; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!