ВІКІСТОРІНКА
Навигация:
Інформатика
Історія
Автоматизація
Адміністрування
Антропологія
Архітектура
Біологія
Будівництво
Бухгалтерія
Військова наука
Виробництво
Географія
Геологія
Господарство
Демографія
Екологія
Економіка
Електроніка
Енергетика
Журналістика
Кінематографія
Комп'ютеризація
Креслення
Кулінарія
Культура
Культура
Лінгвістика
Література
Лексикологія
Логіка
Маркетинг
Математика
Медицина
Менеджмент
Металургія
Метрологія
Мистецтво
Музика
Наукознавство
Освіта
Охорона Праці
Підприємництво
Педагогіка
Поліграфія
Право
Приладобудування
Програмування
Психологія
Радіозв'язок
Релігія
Риторика
Соціологія
Спорт
Стандартизація
Статистика
Технології
Торгівля
Транспорт
Фізіологія
Фізика
Філософія
Фінанси
Фармакологія


Визначення твердості методом Брінелля

Сутність методу, названого в честь шведського інженера Ю.А.Брінелля, грунтується на втисненні у випробувану поверхню стальної загартованої кульки діаметром D під дією навантаження P протягом часу t. В результаті пластичної деформації на поверхні утворюється відбиток у вигляді сферичної лунки діаметром d і глибиною h (рис.1.1).

Рис.1.1. Схема проникнення індентора за методом Брінелля

Твердість визначається відношенням зусилля P до площі поверхні F відбитка:

= = , кг/мм2 (1.1)

де НВ - твердість (Н - від англ. слова "hardness”); P - навантаження, кг; D - діаметр кульки, мм; d - діаметр відбитка, мм.

Якщо навантаження Р задано у Н, то формула (1.1) набуває вигляду:

= = , кг/мм2 (1.2)

Між межею міцності sв і значенням твердості металів є залежність sв=а НВ, де К - коефіцієнт, який залежить від випробуваного металу (для сталей - 0,37, для мідних сплавів – 0,5, для алюмінієвих сплавів – 0,34, для чавуну – 0,1).

Значення навантаження P залежить від передбачуваної твердості випробуваного металу: P=KD2, де D - діаметр кульки, мм; К - коефіцієнт пропорційності, який залежить від твердості металу (табл.1.1). Діаметр кульки залежить від товщини зразка в напрямку прикладення навантаження. Для товщини S>6 мм діаметр кульки D=10 мм, при s= 3...6 мм приймають D=5 мм, при 2<s<3 мм вибирають D=2,5 мм.

Витримки зразка τ під навантаженням визначається в залежності від металу. Для чавуна та сталі τ=10…15 с; для кольорових металів і сплавів τ=10…180 с.

Віддаль між центрами двох сусідніх відбитків повинна бути не меншою 4d, а віддаль від центра відбитка до краю зразка - не менше 2,5 d . Для особливо м’яких металів (НВ<35) ці віддалі повинні бути, відповідно, 6d і 3d.

Таблиця 1.1

Значення коефіцієнта пропорційності для різних матеріалів

Метали та сплави Коефіцієнт пропорційності а, Н/мм2 (кг/мм2) Твердість НВ, кг/мм2
Залізо, сталь, чавун 294 (30) 96…450
Мідь, алюміній, їхні сплави 98 (10) 32…200
Підшипникові сплави 24,5 (2,5) 8…50

 

Вимірювання твердості здійснюється на важільно-механічних пресах типу ТШ, в яких навантаження створюється змінними вантажами. Передаточне відношення преса дорівнює 50, тобто 1 кг вантажу на підвісці створює зусилля на інденторі 50 кг.

Зразок встановлюють на столик і разом з ним піднімається до контакту зразка з індентором, а далі - до упору. Після ввімкнення кнопки "Пуск" індентор поступово проникає у зразок, про що свідчить переміщення вниз підвіски з вантажами. Після досягнення заданого навантаження, зрівноваженого опором зразка, здійснюється витримування зразка під навантаженням заданий проміжок часу (це здійснюється за допомогою реле часу). Після його закінчення підвіска з вантажами піднімається нагору. У крайньому верхньому положенні підвіски автоматично зупиняється електродвигун і цикл випробування закінчується. Далі необхідно опустити столик і зняти зразок.

Діаметр відбитка вимірюють за допомогою мікроскопа МПБ-2, який підставкою встановлюють на зразок проти відбитка так, щоб центри отворів у підставі і контуру відбитка збігалися. Далі встановлюють різкість зображення контура відбитка і відлікової шкали. Після цього початок шкали суміщається з краєм контура і здійснюється вимірювання з заданою точністю. Оскільки в результаті анізотропії властивостей матеріалу, можливих похибок встановлення зразка, зношення індентора й інших чинників контур відбитка фактично відрізняється від кола і має форму еліпса, вимірювання діаметра відбитка здійснюють у двох взаємно перпендикулярних напрямках і потім обчислюють середнє арифметичне значення dср. Значення твердості на практиці визначають за довідковою таблицею.

Твердість, виміряна за методом Брінелля, при умовах випробування D=10 мм, Р=3000 кг і τ=10…15 с, позначається цифрами, які характеризують величину твердості (у кг/мм2), і буквами НВ. Наприклад, 190 НВ. При інших умовах випробування після буквеного позначення вказують: діаметр кульки, навантаження і час витримки під навантаженням. Наприклад, твердість за Брінеллем, виміряна з використанням кульки діаметром D=5 мм, при навантаженні Р=750 кг і витримці τ =20 с, запишеться так: 190 НВ 5/750/20.

Метод Брінелля не застосовується для металів твердістю більше 450 НВ, тому що в цьому випадку може відбутися деформація кульки і кінцевий результат буде спотворений. Цим методом не можна вимірювати твердість листових зразків товщиною менше 0,09 мм і виробів складної конфігурації та малої жорсткості.

© 2013 wikipage.com.ua - Дякуємо за посилання на wikipage.com.ua | Контакти