Измерение твёрдости методом Бринелля на твердомере ТШ-2М

 

1. Подготовить твердомер ТШ-2М (рис. 1.6) к работе, для чего в зависимости от условий испытания (табл. 1.1) установить соответствующий индентор 3 и необходимый груз 4.

2. Испытуемый образец установить на столик 2. Вращением по часовой стрелке маховика 1 подвести образец до соприкосновения с шариком 3 и, продолжая вращение маховика, довести до упора, создавая этим предварительную нагрузку.

Рис 1.6 Твердомер Бринелля ТШ-2М: 1 – маховик; 2 – столик; 3 – индентор; 4 – грузы; 5 – кнопка включения электродвигателя; 6 – сигнальная лампа

3. Нажатием кнопки 5 включить электродвигатель. Приложение основной нагрузки, выдержка под нагрузкой и снятие нагрузки осуществляется автоматически. В момент начала приложения нагрузки загорается сигнальная лампа и горит в течение времени, соответствующего установленной длительности выдержки шарика под нагрузкой.

4. После остановки электродвигателя вращением маховика 1 против часовой стрелки опустить столик 2 и освободить образец.

5. Замерить диаметр отпечатка отсчётным микроскопом МБП-2. Замеры производить в двух перпендикулярных плоскостях с определением средней величины.

6. Каждый образец испытать трижды. За конечный результат принять среднее арифметическое из трёх измерений. Результаты занести в графы
5, 6, 7, 8 табл. 1.5.

7. Найти числа твёрдости и результаты занести в графу 9 (табл. 1.5).

 

Измерение твёрдости методом Роквелла на твердомере ТК-2

1. Подготовить твердомер Роквелла ТК-2 (см. рис. 1.4) к работе, для чего в зависимости от условий испытаний установить соответствующий наконечник 1, необходимый груз 2, включить электродвигатель прибора, нулевое значение черной шкалы индикатора (см. рис. 1.5) установить в строго вертикальное положение.

2. Установленный на столе 3 образец 4 вращением маховика 5 по часовой стрелке привести в соприкосновение с индентором 1 и дальнейшим подъемом стола вместе с образцом приложить предварительную нагрузку Р ₀ = 10 кгс. Установку предварительной нагрузки считать законченной при совмещении малой стрелки с красной точкой на индикаторе 6. При этом большая стрелка не должна отклоняться от вертикального положения более чем на 5 делений в ту или другую сторону. В случае большего отклонения предварительная нагрузка должна быть снята, а измерение твёрдости производится в другой точке образца. При отклонении большой стрелки индикатора от нулевого значения менее чем на 5 делений требуется их совместить перемещением барабана 7 (см. рис. 1.4).

3. Создать общую нагрузку нажатием клавиши 8. После окончания вдав­ливания основная нагрузка автоматически снимается, большая стрелка индикатора указывает на соответствующей шкале число твёрдости по Роквеллу.

4. Вращением против часовой стрелки маховика 5 стол 3 опускается, освобождая образец 4.

5. Испытания каждого образца производится не менее трёх раз. При этом значения твёрдости трёх измерений не должны отличаться более чем на пять единиц. В случае большего отклонения замеры необходимо продолжить до соблюдения данного условия.

6. Результаты измерений занести в табл. 1.5 (графы 10–17).

 

Обработка результатов измерений

1. По табл. 1.4 перевести числа твёрдости, полученные измерением методом Роквелла, в числа твердости НВ. Результаты занести в графу 18 (табл. 1.5).

2. В координатах "твёрдость НВ – содержание углерода в образцах С %" построить графические зависимости. При этом зависимость, полученную измерением методом Бринелля, изображают сплошной линией, а зависимость, полученную методом Роквелла, – штриховой.

Таблица 1.5

Протокол измерений твёрдости

 

Марка стали

Испытания методом Бринелля

Испытания методом Роквелла

Твёрдость, НВ

Диаметр шарика, мм

Нагрузка, кгс

Время вы­держки, с

Результаты измерений

Твёрдость НВ

Результаты измерений

Среднее значение

Среднее значение

HRC

HRB

HRC

HRB

HRC

HRB

HRC

HRB

 

3. В заключение дать сравнительную оценку измерения твёрдости методами Бринелля и Роквелла.

 

Содержание отчёта

 

1. Описание цели работы.

2. Физическая сущность единиц твёрдости при измерении методами Бринелля и Роквелла.

3. Таблица результатов испытаний твёрдости сталей различных марок.

4. График зависимости твёрдости стали от содержания углерода.

5. Вывод по результатам исследований.

 

1.4. Контрольные вопросы

 

1. Что такое твёрдость?

2. Что принимается за единицу твёрдости по Бринеллю?

3. Как осуществляется выбор нагрузки?

4. Условия выбора диаметра шарика.

5. Как определяется твёрдость по методу Бринелля?

6. Способ записи числа твёрдости по Бринеллю.

7. Каковы преимущества метода Бринелля?

8. Каковы недостатки метода Бринелля?

9. На каком расстоянии должны находиться отпечатки от края образца и друг от друга при измерении твёрдости методом Бринелля и Роквелла?

10. Что принимается за единицу твёрдости по Роквеллу?

11. Как выбирается индентор (наконечник) для испытания при использовании метода Роквелла?

12. Как обеспечивается предварительная нагрузка при испытании на твердомере Роквелла?

13. Чему равна нагрузка (предварительная, основная и общая) при измерении твёрдости по шкалам А, В, С?

14. Для измерения каких материалов служат шкалы А, В, С?

15. Как записывается твёрдость по Роквеллу?

 

Рекомендуемая литература [1–3, 9].