лю
За методом Роквелла (ГОСТ 9013-59) вдавлюють алмазний конус з кутом при вершині 120 ° (шкали А і С) або сталева кулька діаметром 1,5875 мм (шкала В).
При цьому визначають твердість, відповідно, HRA, HRC і HRB. В даний час вимірювання твердості за методом Роквелла є найбільш поширеним методом, тому що при використанні твердомірів Роквелла не вимагається вимірювати відбиток, число твердості зчитується зі шкали приладу відразу після зняття основного навантаження.
Метод полягає у вдавливании у випробуваний зразок індентора під дією двох послідовно прикладаються навантажень - попередньої Р0 і основний Р1 яка додається до попередньої, так що загальне навантаження Р=Р0 + Р1 Після витримки протягом декількох секунд основне навантаження знімають і вимірюють залишкову глибину проникнення індентора, який при цьому продовжує перебувати під дією попереднього навантаження. Переміщення основний стрілки індикатора на одну поділку шкали відповідає переміщенню індентора на 0,002 мм, яке приймається за одиницю твердості.
На малюнку 1.2 представлена ??схема вимірювання твердості за методом Роквелла алмазним або твердосплавним конусом. При випробуваннях вимірюють глибину відновленого відбитка. Шкали А і С між собою збігаються, оскільки випробування проводять одним і тим же індентором - алмазним конусом, але при різних навантаженнях: 60 і 150 кгс відповідно. Твердість у цьому випадку визначається як
[3]
За шкалою В (навантаження 100 кгс, кулька)
[4]
На практиці значення твердості по Роквеллу не розраховуються за формулами, а зчитуються з відповідною (чорної або червоної) шкали приладу. Шкали HRC і HRA використовуються для високої твердості, HRB -для низькою. Число твердості по Роквеллу вимірюють в умовних одиницях, воно є мірою глибини вдавлювання індентора під певним навантаженням.
Малюнок 1.2 - Схема визначення твердості по Роквеллу (индентор - конус)
Випробування на розтяг матеріалів проводять відповідно до ГОСТ 1497-84 «Методи випробувань на розтяг». Стандарт встановлює методи статичних випробувань на розтяг чорних і кольорових металів для визначення при температурі 20 ° С меж пропорційності, пружності, плинності, тимчасового опору розриву, відносного подовження і відносного звуження, модуля пружності.
Для випробувань застосовують плоскі і циліндричні зразки, вирізані з деталі або спеціально виготовлені. Розміри зразків регламентовані зазначеним стандартом, вони підпорядковуються геометричному подобою і можуть бути короткими і довгими. Для циліндричного зразка береться співвідношення початкової робочої довжини l0 і вихідного діаметра d0: l0=5d0- короткий зразок, l0=10d0 - довгий зразок. Для плоского зразка береться співвідношення робочої довжини l0 і площі поперечного перерізу F0:=5,65? F0 - короткий зразок, l0=11,3? F0 - довгий зразок. Циліндричні зразки виготовляються діаметром 3 мм і більше. Зразки складаються з робочої частини довжиною l0 і головок, форма і розмір яких відповідають захватам машини (малюнок 1,3).
Малюнок 1.3 Циліндричні і плоскі зразки до (а) і після (б) випробування на розтяг
Розтягування зразка проводять на спеціальних машинах, що дозволяють фіксувати величину прикладеної навантаження і зміна довжини зразка при розтягуванні. Ці ж машини дають можливість записувати зміна довжини зразка при збільшенні навантаження (рисунок 1,4), тобто первинну діаграму випробування на розтяг в координатах: навантаження Р, Н, кН; і абсолютне подовження зразка А, мм.
Малюнок 1.4 - Первинна діаграма розтяги
Вимірюючи величину навантаження в характерних точках діаграми випробувань на розтяг (малюнок 1,4), визначають наступні параметри механічних властивостей матеріалів:
? пц- межа пропорційності, точка р;
? 0,05 - межа пружності, точка е;
? т - межа плинності фізичний, точка s;
? 0,2- межа плинності умовний;
? в - тимчасовий опір розриву, або межа міцності, точка b.
Значення 0,05 і 0,2 в записі межі пружності і текучості відповідають величині залишкової деформації? l у відсотках від l0 при розтягуванні зразка. Напруги при випробуванні на розтяг обчислюють шляхом ділення навантаження Р, відповідної характерній точці на діаграмі, на площу первісного поперечного перерізу F0рабочей частини випробуваного зразка:
; ; або [5]
Площа поперечного переріз F0 визначається за такими формулами:
для циліндричного зразка
=[6]
для плоского зразка
F0=a0b0 [7]
де а0 - первісна товщина; b0 - первісна ширина зразка.
У точці k встановлюють напругу опору руйнуванню матеріалу.
Межа пропорційності і межа пружності визначають за допомогою тензометра (прилад для визначення величини деформації). Межа текучості фізичний...
