۰ твердомер DuraJet;
۰ образцы для испытаний;
۰ твердомер Бринелля модели ТШ;
۰ твердомер Роквелла модели ТК
Последовательность выполнения работы
1. Изучить устройство используемых твердомеров.
2. Произвести измерения твердости на трёх образцах отожжен-ной и закаленной стали с различным содержанием углерода по мето-дам Бринелля и Роквелла, выбрав условия испытаний по табл. 5.2 и 5.3.
3. Измерить твёрдость дуралюминия по шкале HRF.
Диаметр отпечатка по методу Бринелля измеряют в двух взаим-но перпендикулярных направлениях и определяют как среднее ариф-метическое. При измерении по методу Роквелла повторяют испы-тания на одном образце 4 раза, принимая среднее из трех последних. Для сравнения результатов все полученные данные перевести на шкалу НВ.
3. Определить предел прочности отожженных материалов.
4. Экспериментальные и расчетные данные занести в табл. 5.4, сделать заключение о влиянии углерода на прочность и твердость стали, сравнить полученные данные с данными приложения (значения механических свойств некоторых марок сталей).
|
|
Таблица 5.4
Результаты испытаний на твёрдость
Материал | Метод измерения твёрдости | Твёрдость по Бринеллю НВ | Временное сопротивление σв, МПа |
Низкоуглеродистая сталь | |||
Среднеуглеродистая сталь | |||
Высокоуглеродистая сталь | |||
Закалённаясталь | |||
Дуралюминий |
Построить графики зависимости твердости и прочности стали в отожженном состоянии от процентного содержания в ней углерода.
Содержание отчета
Отчет по лабораторной работе оформляется в соответствие с требованиями ГОСТ 7.9–95 (ИСО 214–76)[5].
В отчете приводятся:
1) цель работы;
2) краткое описание методов определения твердости по Бринеллю, Роквеллу и Виккерсу;
3) схемы испытания на твердость методами Бринелля и Роквелла;
4) заполнение таблицы с результатами измерения твердости по методам Бринелля и Роквелла; расчет предела прочности материалов, испытанных по методу Бринелля;
5) график зависимости твёрдости от содержания углерода в стали;
6) выводы по работе.
В приложении 2 приведена форма отчета по лабораторной работе.
После оформления отчета студент готовится к защите выполненной лабораторной работы и сдает ее преподавателю
Контрольные вопросы
1. По каким признакам классифицируются методы измерения твердости?
2. Что такое твердость?
3. В чём заключается сущность измерения твердости по Бринеллю.
4. До какого значения твердости при испытании по Бринеллю используются стальные шарики?
|
|
5. Шаровые инденторы с какими значениями диаметров используются при испытании на твердость по Бринеллю и из каких условий они выбираются?
6. Какой прибор используется для измерения диаметра отпечатка при испытании на твёрдость по Бринеллю и как осуществить измерение?
7. Какие материалы можно испытывать на твёрдость методом Бринелля?
8. Какие существуют зависимости между твёрдостью и пределом прочности материала на растяжение?
9. Как записывается значение измеренной твёрдости по Бринеллю? Что означают записи НВ и HBW?
10. В чём заключается измерение твердости по Роквеллу?
11. Какие применяются инденторы и нагрузки на него при испытании материалов на твёрдость по методу Роквелла?
12. В каких случаях используются шкалы A, С, В, F при испытании на твёрдость по Роквеллу и как настроить прибор на эти шкалы?
13. Пример формы записи твердости по Роквеллу?
14. Как правильно выбрать режим испытания на приборе Роквелла?
15. В чём заключается испытание на твёрдость по Супер – Роквеллу и какие нагрузки при этом используются?
16. Как осуществить измерение на твердомерах Бринелля и Роквелла?
17. Какие зависимости существуют между твёрдостью и времен-ным сопротивлением материалов, между значениями твёрдости по Бринеллю и Роквеллу?
18. В чём особенность измерения твёрдости по Виккерсу? Почему способ так называется?
Список литературы
1. Золотаревский В.С. Механические свойства металлов: М.: МИСиС, 1998. - 400 с.
2. ГОСТ 9012-59 (ИСО 6506-81, ИСО 410-82) Металлы. Метод измерения твердости по Бринеллю. ‒Введ. 01. 01.1960. ‒М.: ИПК Изд-во стандартов, 1960. – 18 с.
3. ГОСТ 9013-59 (ИСО 6508-86) Металлы. Метод измерения твердости по Роквеллу. ‒Введ. 20. 05. 2002. ‒М.: ИПК Изд-во стандартов, 2002. – 18 с.
4. ISO 6508-1:2005 Metallic materials. Rockwell hardness test. Part 1:Test method (scales A, B, C, D, E, F, G, H, K, N, T). Status: Current Publishea: January 2006.
5. ГОСТ 22975-78. Металлы и сплавы. Метод измерения твёрдости по Роквеллу при малых нагрузках (по Супер - Роквеллу). ‒Введ. 01. 01. 1979. ‒М.: ИПК Изд-во стандартов, 2002. – 21 с.
6. ГОСТ 23677-79. Твердомеры для металлов. Общие техничес-кие требования, ред. от 16.01.2009. ‒Введ. 01. 01. 1981. ‒М.: ИПК Изд-во стандартов, 2009. – 8 с.
Приложение1
Перевод значений твердости, определяемых различными методами
Твёрдость по Бринеллю | Твёрдость по Роквеллу | Твёрдость по Виккерсу, HV | Твёрдость по Шору, HSD | |||
Диаметр отпечатка d, мм | D =10 мм Р = 3000 кгс | HRC | HRA | HRB | ||
2,20 | - | |||||
2,30 | - | |||||
2,40 | - | |||||
2,50 | - | |||||
2,55 | - | |||||
2,60 | - | |||||
2,65 | - | |||||
2,70 | - | |||||
2,75 | - | |||||
2,80 | - | |||||
2,85 | - | |||||
2,90 | - | |||||
2.95 | - | |||||
3,00 | - | |||||
3,05 | - | |||||
3,10 | - | |||||
3,15 | - | |||||
3,20 | - | |||||
3,25 | - | |||||
3,30 | - | |||||
3,35 | - | |||||
3,40 | - | |||||
3,45 | - | |||||
3,50 | - | |||||
3,55 | - | |||||
3,60 | - | |||||
3,65 | - | |||||
3,70 | - | |||||
3,75 | - | |||||
3,80 | - | |||||
3,85 | - | |||||
3,90 | ||||||
3,95 | ||||||
4,00 | ||||||
4,05 | ||||||
Продолжение приложения 1 | ||||||
4,10 | ||||||
4,15 | ||||||
4,20 | ||||||
4,25 | ||||||
4,30 | ||||||
4,35 | - | |||||
4,40 | - | |||||
4,45 | - | |||||
4,50 | - | |||||
4,55 | - | |||||
4,60 | - | |||||
4,65 | - | |||||
4,70 | - | |||||
4,75 | - | |||||
4,80 | - | |||||
4,85 | - | |||||
4,90 | - | |||||
4,95 | - | |||||
5,00 | - | |||||
5,05 | - | - | ||||
5,10 | - | - | ||||
5,15 | - | - | ||||
5,20 | - | - | ||||
5,25 | - | - | ||||
5,30 | - | - | ||||
5,35 | - | - | ||||
5,40 | - | - | ||||
5,45 | - | - | ||||
5,50 | - | - | ||||
5,55 | - | - | ||||
5,60 | - | - | ||||
5,65 | - | - | ||||
5,70 | - | - | ||||
5,75 | - | - | ||||
5,80 | - | - | ||||
5,85 | - | - | ||||
5,90 | - | - | ||||
5,95 | - | - | ||||
6,00 | - | - | ||||
В таблице единицы твердости формально имеют размерность кгс/мм2. Для перевода чисел твердости в систему СИ табличное значение твердости необходимо умножить на коэффициент 9,81 и полученный результат записывать с размерностью МПа. |
Приложение 2
|
|
Форма отчёта по лабораторной работе
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение УГАТУ
Кафедра Материаловедения и физики металлов
ОТЧЁТ
по лабораторной работе №5
«Статические методы измерения твёрдости»
Выполнил (а) студент (ка) гр. / /
Проверил / /
Уфа 20.
Продолжение приложения 2
Лабораторная работа №5