Теоретическое введение. Кафедра технологии металлов и материаловедения

Кафедра технологии металлов и материаловедения

Материаловедение

МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ ТВЕРДОСТИ МЕТАЛЛОВ

Методические указания к выполнению лабораторной работы для студентов технических специальностей

Тверь 2003

Изложена методика выполнения лабораторной работы по определению твердости металлов методами Бринелля, Виккерса, Роквелла. Приведены рекомендации по выполнению и требования к оформлению отчета по лабораторной работе. Даны контрольные вопросы для самостоятельной подготовки студентов по теме работы.

Обсуждено на заседании кафедры ТМ и М и рекомендовано к печати (протокол № 6 от 7 марта 2003 г.).

Материаловедение

МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ ТВЕРДОСТИ МЕТАЛЛОВ

Методические указания к выполнению лабораторной работы для студентов технических специальностей

Составители: Л.Е. Афанасьева, Л.В. Давыденко

Редактор В.А. Румянцева

Технический редактор Г.В. Комарова

__________________________________________________________

Подписано к печати Формат 60х84 ¹ ¤₁₆ Бумага писчая

Физ. печ. л. 1,0 Усл. печ. л. 0,93 Уч.-изд. л. 0,87

Тираж 100 экз. Заказ № Цена ___________________________________________________________

Издательство ТГТУ

Ó Тверской государственный

технический университет, 2003

МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ ТВЕРДОСТИ МЕТАЛЛОВ

Цель работы: получение навыков измерения твердости металлов и сплавов. Выбор стандартного метода измерения твердости.

Теоретическое введение

Твердость это свойство, характеризующее сопротивление материала сосредоточенной в малом объеме пластической деформации в условиях контактного воздействия на него другого более твердого тела определенной формы и размеров.

Таким образом, испытания на твердость всегда производятся на поверхности материала и осуществляются путем вдавливания под действием усилия в материал другого тела (индентора) с большей твердостью.

В зависимости от скорости приложения усилия к индентору способы определения твердости делятся на статические и динамические, последние применяются гораздо реже. При статических испытаниях на твердость индентор вдавливается нормально поверхности образца. Существующие методы измерения твердости значительно отличаются один от другого по форме применяемых инденторов, условиям приложения усилия и способу расчета чисел твердости. Выбор метода зависит от твердости испытуемого материала и толщины слоя, твердость которого нужно измерить.

При измерении твердости особое внимание должно быть уделено подготовке поверхности образца. На поверхности не должно быть окалины и посторонних веществ. При подготовке поверхности испытуемого образца необходимо принять меры предосторожности против возможного изменения его твердости при вырезке и шлифовке вследствие нагрева и нагартовки.

Поскольку при испытаниях на твердость усилие на образец передается нормально испытуемой поверхности, последняя должна быть плоско-параллельна опорной поверхности. Неплоские образцы крепятся на опорных столиках, которые входят в комплект прибора или специально для этих целей изготовляются.

Результаты испытаний зависят от времени приложения усилия к индентору и времени выдержки под нагрузкой t.

Поверхность испытуемого металла часто неоднородна по химическому составу и строению. Это может привести к разбросу значений твердости. Для получения достоверных данных по твердости на каждом образце делают несколько замеров (3... 5) и рассчитывают среднее арифметическое значение.

Испытания на твердость – один из наиболее распространенных видов механических испытаний. Существует несколько стандартных методов измерения твердости: по Бринеллю (НВ), по Роквеллу (НR) и по Виккерсу (НV).