Испытания на твердость по виккерсу

Для определения твердости по Виккерсу используют образец с отполированной до зеркального блеска поверхностью.

1) Установить на подвеску прибора (рисунок 2.7) необходимое количество грузов 9.

2) Поворотную головку 1 установить так, чтобы ось наконеч-
ника 2 совпадала с центром предметного столика 4.

3) Поместить образец 3 на предметный столик.

4) Вращением маховика 5 по часовой стрелке осторожно подвести образец к наконечнику.

5) Рычаг 7 опустить вниз.

6) Нажать плавно на педаль 5.

 

 

1 – поворотная головка; 2 – наконечник и объектив; 3 – образец;

4 – предметный столик; 5 – маховик; 6 – педаль; 7 – рычаг;

8 – окуляр и микрометрическая головка; 9 – подвеска с грузами.

 

Рисунок 2.7 – Схема твердомера Виккерса

 

7) После завершения цикла испытания вращением маховика 5 против часовой стрелки опустить предметный столик.

8) Поворотную головку 1 легким движением руки по часовой стрелке установить так, чтобы ось объектива совпала с центром предметного столика.

9) Перемещением маховика 5 навести резкость, сделать отпечаток на образце видимым в окуляр или на матовой пластинке.

10) С помощью окуляр-микрометра или специальных микрометрических винтов измерить диагональ отпечатка (см. рисунок 2.2, в) в двух направлениях: d₁ и d₂. Среднее значение подставить в формулу (2.9) и подсчитать значение HV.

11) На образце сделать три накола.

 

Определение ударной вязкости

2.3.5.1 Получить образцы для испытания.

2.3.5.2 Поднять немного маятник и поместить образец на опоры копра надрезом в сторону, противоположную удару ножа маятника.

2.3.5.3 Поднять маятник в верхнее положение и закрепить защелкой, при этом стрелка отклонится и будет указывать работу, которую маятник может совершить. Это значение записать в соответствующую графу протокола.

Запрещается устанавливать образец, когда маятник поднят на полную высоту и установлен на защелку. В этом положении маятник представляет большую опасность для работающих, так как при случайном освобождении защелки может нанести тяжелые увечья.

2.3.5.4 Подвести стрелку к нулю шкалы до упора в штифт.

2.3.5.5 Отпустить защелку и произвести удар по образцу.

2.3.5.6 Остановить качание маятника с помощью тормоза.

2.3.5.7 Определить по шкале работу подъема маятника после излома образца и записать данные в графу протокола испытаний.

2.3.5.8 Определить ударную вязкость образца по формуле и записать в графу протокола.

2.3.5.9 Характеристику излома (хрупкий, вязкий) записать в графу протокола испытаний.

 

 

Оформление отчета

 

 

Определение характеристик прочности и пластичности

Результаты испытаний на растяжение занести в таблицу 2.3.

Таблица 2.3 – Результаты испытаний на растяжение

Номер образца

Размеры расчетной части образца до испытания

Нагрузки, соответствующие

Предел пропорциональности sпц, МПа

Предел текучести sТ (s0,2), МПа

Предел прочности sb, МПа

Размеры расчетной части образца после испытания

Относительное удлинение δ, %

Относительное сужение ψ, %

Диаметр d0, мм

Площадь поперечного сечения F0, мм^2

Расчетная длина l0, мм

пределу пропорци-ональности, Рпц, Н

пределу текучести, РТ (Р0,2), Н

пределу прочности, Рmax, Н

Диаметр dк, мм

Площадь сечения в месте разрыва Fk, мм^2

Длина lk, мм

 

Определение твердости

Результаты измерений занести в таблицы 2.4 – 2.6.

 

 

Таблица 2.4 – Результаты измерений твердости по Бринеллю

№ обр.	Мате-риал	Толщина образца, мм	Диаметр шарика D, мм	Нагрузка Р, кгс	№ отпечатка	Диаметр отпечатка, мм	Твердость НВ
d1	d2	dср

 

 

Таблица 2.5 – Результаты измерений твердости по Роквеллу

№ обр.	Материал	Наконечник	Нагрузка Р, кгс	Шкала (В или С)	Твердость HR	Твердость по Бринеллю НВ
			ср.	Обозна-чение

Таблица 2.6 – Результаты измерений твердости по Виккерсу

№ обр.	Материал	Нагрузка Р, кгс	Наконечник	Длина диагонали отпечатка, мм	Твердость HV
		ср.

 

Определение ударной вязкости

 

Результаты испытаний занести в таблицу 2.7.

 

Таблица 2.7 – Результаты испытаний на ударную вязкость

№ образца	Материал образца	Размеры образца	Вид концентратора	Площадь поперечного сечения, см^2	Работа подъема маятника	Работа удара, Дж	Ударная вязкость, Дж/см^2	Характеристика излома
до излома А0, Дж	после излома А1, Дж

 

2.5 Контрольные вопросы

 

1. Перечислите механические свойства металлов.

2. Что такое прочность, пластичность, твердость, ударная вязкость?

3. С помощью каких испытаний определяют характеристики прочности и пластичности?

4. Укажите показатели прочности и пластичности.

5. В каких случаях применяют твердомер Бринелля, Роквелла, Виккерса?

6. Какой наконечник используется при испытании твердости по Бринеллю, Роквеллу, Виккерсу?

7. Как и в каких единицах измеряется твердость по Бринеллю, Роквеллу, Виккерсу?

8. С помощью каких испытаний определяют ударную вязкость?

9. Как обозначается ударная вязкость?

 

 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3

ВЛИЯНИЕ ХОЛОДНОЙ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ

И РЕКРИСТАЛЛИЗАЦИИ НА МИКРОСТРУКТУРУ

И МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА НИЗКОУГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ

Цель работы: изучить влияние холодной пластической деформации на процесс упрочнения стали и возможность ее разупрочнения при нагреве.

Теоретические сведения

3.1.1 Основные определения

 

Деформация – это изменение линейных размеров и формы тела под действием приложенной силы (нагрузки).

Упругая деформация (обратимая) исчезает после снятия нагрузки.

Пластическая деформация (необратимая) не исчезает после снятия нагрузки.

Абсолютная деформация – абсолютное изменение линейных размеров длины l, ширины b или высоты h, которое обозначается ∆ 1, ∆ b, ∆ h соответственно и измеряется в единицах длины.

Относительная деформация (степень деформации) – это отношение абсолютной деформации к начальному размеру. Она обозначается буквами δ, β или ε и является величиной безразмерной или выражается в процентах.