начення твердості в залежності від швидкості додатка навантаження діляться на статичні і динамічні, а за способом її додатки - на методи вдавлення і дряпання. Методи визначення твердості за Бринеллю, Роквеллу, Віккерсу відносяться до статичних методам випробування.
Твердість - це здатність матеріалу чинити опір вдавленню в нього більш твердого тіла (індентора) під дією зовнішніх сил.
При випробуванні на твердість в поверхню матеріалів вдавлюють піраміду, конус або кульку (індентор), у зв'язку з чим розрізняють методи випробувань, відповідно, за Віккерсом, Роквеллу і Брінелем. Крім того, існують менш поширені методи випробування твердості: метод пружного відскоку (по Шору), метод порівняльної твердості (Польді) і деякі інші.
При випробуванні матеріалів на твердість НЕ виготовляють стандартних спеціальних зразків, однак до розмірів і поверхні зразків і виробів пред'являються певні вимоги.
.1 Метод Віккерса
Твердість за Віккерсом встановлюють шляхом вдавлення в метал індентора - алмазної піраміди з кутом при вершині 136 ° під дією постійного навантаження Р: 1; 2; 2,5; 3; 5; 10; 20; 30; 50 або 100 кгс і витримки під навантаженням протягом 10-15 с. Для визначення твердості чорних металів і сплавів використовують навантаження від 5 до 100 кгс, мідних сплавів - від 2,5 до 50 кгс, алюмінієвих сплавів - від 1 до 100 кгс. Після зняття навантаження з допомогою мікроскопа приладу знаходять довжину діагоналі відбитка, а твердість HV розраховують за формулою
HV=1,854 * P / d 2
де Р - навантаження, кгс; d-середнє арифметичне значення довжин обох діагоналей відбитка після зняття навантаження, мм.
Рис.11
Є таблиця залежності твердості від величини навантаження і довжини діагоналі. Тому на практиці обчислень не виробляють, а користуються готової розрахункової таблицею. Твердість за Віккерсом HV вимірюється в кгс / мм 2, Н / мм 2 або МПа. Значення твердості за Віккерсом може змінюватися від HV2060 до HV5 при навантаженні 1 кгс.
.2 Метод Бріннелю
За методом Бріннелля вдавлюють в зразок або виріб сталевий загартований кульку діаметром 10, 5 або 2,5 мм під дією навантажень 3000, 1000, 750, 500, 250, 62,5 кгс та ін (рис . 12.). Отриманий круглий відбиток на зразку вимірюють під лупою і за таблицями знаходять величину твердості по Бринеллю, значення якої не перевищує 450 НВ. Твердість за Бринеллю майже збігається зі значеннями твердості за Віккерсом.
Твердість НВ - це також величина напружень опору вдавленню:
HB=P / F ot=P / рDt=2P/рD (D-? (D 2-d 2))
де P-навантаження, кгс; ot-площа відбитка, мм2; глибина сегмента відбитка; діаметр кульки, мм; діаметр відбитка, мм.
Твердість по Бринеллю НВ (за замовчуванням) має розмірність кгс/мм2, наприклад, твердість алюмінієвого сплаву дорівнює 70 НВ. При навантаженні, обумовленою в ньютонах, твердість за Бринеллю вимірюється в МПа.
Рис. 12.
2.3 Метод Роквелла
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...
