Методика измерения отпечатка и твердости.

Полученный отпечаток измеряют лупой или микроскопом в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Диаметр отпечатка определяется как среднее арифметическое из двух измерений. Лупа (рис 4, а) имеет шкалу (рис. 4,б), цена деления которой равна 0,1 мм,

Рисунок 4 – Лупа для измерения отпечатков

 

Лупу нижней опорной частью надо плотно установить на испытываемую поверхность образца над отпечатком (рис. 5). Когда лупа не имеет специальной лампочки для освещения поверхности, вырез (окно) в нижней части лупы нужно повернуть к свету. Поворачивая окуляр, надо достичь, чтобы края отпечатка были резко очерченные.

Рисунок 5                        Рисунок 6

 

Потом, передвигая лупу, надо один край отпечатка совместить с началом шкалы (рис. 6),. посчитать деление шкалы, с которой совпадает противоположный край отпечатка. Данный отсчет и будет соответствовать размеру отпечатка (на рисунке диаметр отпечатка d= 4,20 мм). Затем лупу или образец надо повернуть на 90 ° и измерить диаметр отпечатка второй раз.

Среднее арифметическое значение диаметра отпечатка записать в графу 2 протокола испытаний.

Чтобы не делать длинные вычисления твердости по приведенной выше формуле, на практике используют специальные таблицы для перевода диаметра отпечатка в число твердости НВ.

В таблице 2 приведен перевод диаметра отпечатка и полученное число твердости НВ, которое в ходе эксперимента записывается в графу 5 протокола испытаний.

Для получения правильной характеристики твердости данного материала необходимо провести еще два повторных испытания на твердость того же образца; полученные результаты записываются в графы 3 и 4 (диаметр отпечатка) и 6 и 7 (числа твердости), определяется средний результат и записывается его в графу 8 протокола испытаний. При повторных испытаниях центр отпечатка должен находиться от центра среднего отпечатка на расстоянии не менее двух диаметров шарика.

Порядок проведения испытаний

1. Установите на подвеску 9 грузики 11, согласно выбранным для испытания нагрузки.

2. Наконечник с шариком 33 вставить в шпиндель 39 и закрепить.

На столе поместить испытываемый образец. Образец должен плотно лежать на столе. Центр отпечатка должен находиться от края образца на расстоянии не менее диаметра шарика.

Таблица 2 - Определение чисел твердости НВ (по ГОСТ 9012-59)

 

Диаметр отпечатка d10 или 4d5 или 4d2.5	Число твердости по Бринеллю при нагрузке P кг, равном			Диаметр отпечатка d10 или 4d5 или 4d2.5	Число твердости по Бринеллю при нагрузке Р кг, равном
	30D^2	10D^2	2.5D^2		30D^2	10D^2	2.5D^2
1	2	3	4	5	6	7	8
2,89	448	-	-	3,30	341	114	28,4
2,90	444	-	-	3,32	337	112	28,1
2.92	438	-	-	3,34	333	111	27.7
2,94	432	-	-	3.36	329	110	27.4
2.96	426	-	-	3,38	325	108	27,1
2.98	420	-	35.0	3,4	321	107	26.7
3,00	415	-	34.6	3,42	317	106	26,4
3.02	409	-	34.1	3,44	313	104	26.1
3,04	404	-	33,7	3,46	309	103	25.8
3,06	398	-	33.2	3,48	306	102	25.5
3,08	393	-	32.7	3,50	302	101	25.2
3,10	388	129	32.3	3,52	298	99.5	24.9
3,12	383	128	31.9	3,54	295	98,3	24.6
3,14	378	126	31.5	3,56	292	97.2	24,3
3,16	373	124	31,1	3,58	288	96.1	24.0
3.18	368	123	30.7	3,60	285	95,0	23,7
3,2	363	121	30.3	3,62	282	93,9	23,5
3,22	359	120	29,9	3,64	278	92,8	23,2
3.24	354	118	29,5	3,66	275	91,8	22,9
3,26	350	117	29,2	3,68	272	90,7	22,7
3,28	345	115	28.8

3,70	269	89,7	22,4	4,20	207	68.8	17.2
3,72	266	88,7	22,2	4.22	204	68.2	17.0 і
3,74	263	87,7	21,9	4,24	202	67.5	16.9
3,76	260	86,8	21,7	4,26	200	66.8	16.7
3,78	257	85,8	21,5	4,28	198	66,2	16.5
3,80	255	84,9	21,2	4,30	197	65.5	16.4
3,82	252	84,0	21,0	4,32	195	64,9	16.2
3,84	249	83,0	20,8	4,34	193	64.2	16,1
3,86	246	82,1	20,5	4.36	191	63,6	15.9
3,88	244	81,3	20,3	4,38	189	63.0	15.8
3.90	241	80.4	20.1	4,40	187	62,4	15,6
3.92	239	79.6	19.9	4,42	185	61,8	15,5
3,94	236	78,7	19.7	4,44	184	61,2	15,3
3.96	234	77.9	19.5	4,46	182	60,6	15,2
3,98	231	77.1	19.3	4.48	180	60,1	15,0
4.00	229	76.3	19,1	4,50	179	59,5	14.9
4,02	226	75,5	18,9	4,52	177	59.0	14.7
4,04	224	74.7	18.7	4,54	175	58,4	14.6
4,06	222	73.9	18.5	4,56	174	57.9	14.5
4.08	219	73.2	18.3	4,58	172	57,3	14,3
4,10	217	72.4	18.1	4,60	170	56,8	14,2
4.12	215	71.7	17.9	4,62	169	56,3	14.1
4.14	213	71.0	17.7	4,64	167	55.8	13,9
4,16	211	70.2	17.6	4,66	166	55,3	13.8
4.18	209	69,5	17.4	4,68	164	54,8	13.7

4.70	163	54,3	13,6	5,30	126	41,9	10.5
4,72	161	53.8	13.4	5,32	125	41.5	10,4
4,74	160	53,3	13,3	5,34	124	41,2	10,3
4,76	158	52.8	13,2	5,36	123	40.9	10.2
4,78	157	52.3	13.1	5,38	122	40.5	10.1
4,80	156	51,9	13.0	5,40	121	40.2	10.1
4.82	154	51.4	12,9	5.42	120	39.9	9.97
4,84	153	51,0	12.8	5,44	119	39.6	9.90
4,86	152	50.5	12,6	5,46	118	39.2	9.82
4.88	150	50,1	12,5	5,48	117	38.9	9.73
4,90	149	49,6	12,4	5,50	116	38.6	9.66
4,92	148	49,2	12,3	5,52	115	38.3	9.58
4,94	146	48,8	12.2	5,54	114	38.0	9.50
4,96	145	48,4	12,1	5,56	113	37.7	9.43
4,98	144	47,9	12.0	5,58	112	37,4	9,35
5,00	143	47,5	11,9	5,60	111	37,1	9,27
5,02	141	47.1	11.8	5,62	110	36.8	9.20
5,04	140	46.7	11.7	5,64	110	36.5	9.14
5,06	139	46,3	11.6	5,66	109	36.3	9.07
5,08	138	45,9	11.5	5.68	108	36.0	9.00
5,10	137	45.5	11.4	5,70	107	35.7	8.93
5,12	135	45.1	11.3	5.72	106	35.4	8.86
5,14	134	44.8	11,2	5,74	105	35.1	8.79
5.16	133	44.4	11.1	5,76	105	34.9	8.73
5,18	132	44.0	11.0	5,78	104	34.6	8.66
5,20	131	43,7	10.9	5.80	103	34.3	8.59
5,22	130	43,3	10.8	5,82	102	34,1	8.53
5,24	129	42.9	10.7	5,84	101	33,8	8.46
5,26	128	42.6	10.6	5,86	101	33,6	8.40

5,90	99.2	33.1	8.26	5,96	96.9	32.3	8.08
5.92	98,4	32.8	8.20	5,98	96,2	32,1	8.02
5,94	97,7	32.6	8.14	6.00	95.5	31,8	7.96

4 Вращением рукоятки по часовой стрелке поднять стол и прижать образец r шарикe; продолжая вращать рукоятку до тех пор, пока указатель 8 не станет против деления.

5 Нажатием кнопки включить электродвигатель.

6 После сигнала звонком вращением против часовой стрелки рукоятки 6 опустить стол и снять с него образец с полученным отпечатком.

7 Измерить полученный отпечаток.

8 Определить диаметр отпечатка с помощью микроскопа. 9 Полученные данные занести в протокол испытаний.

Порядок выполнения работы

5.1.Ознакомиться с теоретическими сведениями и схемой испытания стали на твердость методом Бринелля.

5.2.Ознакомиться с устройством прибора ТШ-2М

5.3.Выполнить задание

5.4.Вывод

Форма отчета о работе

6.1. Тема, цель работы.

6.2. Описание схему испытания на твердость методом Бринелля.

6.3. Описание условия выбора диаметра шарика и нагрузки.

6.4. Выполнение задания

6.5. Вывод по работе.

7. Контрольные вопросы и задания

7.1.На какие группы можно разделить свойства, которыми обладают металлы?

7.2.Назовите известные вам механические свойства.

7.3. Что такое твердость металлов или сплавов?

7.4.Какие существуют методы определения твердости материала? В чем заключается их сущность?

7.5.Как обозначается твердость разными методами и в каких единицах измерения?

Рекомендуемая литература

1. Арзамасов, Б. Н. Материаловедение: учебник: 2-е изд., исправл. и доп. / Б. Н. Арзамасов, И. И. Сидорин, Г, Ф. Косолапое [и др.]; под общ. ред. Б. Н. Арзамасом. М., 1986.

2.Барташевич, А. А. Материаловедение: учеб. пособие / А. А. Барташевич. Ростов н/Д, 2004.

Лабораторная работа 2 Испытание металлов на ударную вязкость

Цель работы

  Сформировать умение проводить испытание металлов на ударную вязкость

Задание

    Ознакомится с методикой испытание металлов на ударную вязкость

Оснащение работы

    Методические указания к лабораторной работе