Определине твердости металлов и стали

Определение твердости металлов и сплавов за тремя способами

Твердость металлов и сплавов можно определять за тремя способами: Методом Бринелля, методом Виккерса , методом Роквелла.

Твердость - это свойство поверхностного слоя материала противостоять деформации, или разрушению при контакте с более твердым телом(индентором) определенной формы и размеров, которое не испытывает остаточной деформации.
Для многих сплавов существует четкая зависимость между твердостью и эксплуатационными характеристиками.

Метод Бринелля

Метод Бринелля заключается в том, что стальной шарик или шарик из твердого сплава диаметром D вдавливают в поверхность детали.
На поверхности образуется сферический отпечаток (лунка). Ее измеряют с помощью лупы Бринелля, на стекло которого уже нанесена измерительная шкала. Нагрузка подбирается с помощью специальных таблиц, в зависимости от диаметра шарика и ожидаемой твердости. Число твердости по Бринеллю НВ измеряется соотношением приложеной нагрузки(P), к площади сферического отпечатка(F).

Метод Виккерса

Твердость определяется по величине отпечатка.

В качестве индентора используется алмазная четырехгранная пирамида.с углом при вершине 136^o.

Твердость рассчитывается как отношение приложенной нагрузки P к площади поверхности отпечатка F:

Нагрузка Р составляет 5…100 кгс. Диагональ отпечатка d измеряется при помощи микроскопа, установленного на приборе.

Преимущество данного способа в том, что можно измерять твердость любых материалов, тонкие изделия, поверхностные слои.Высокая точность и чувствительность метода.

Способ микротвердости – для определения твердости отдельных структурных составляющих и фаз сплава, очень тонких поверхностных слоев (сотые доли миллиметра).

Аналогичен способу Виккерса. Индентор – пирамида меньших размеров, нагрузки при вдавливании Р составляют 5…500 гс

Метод Роквелла

Основан на вдавливании в поверхность наконечника под определенной нагрузкой.

Индентор для мягких материалов (до НВ 230) – стальной шарик диаметром 1/16” (1,6 мм), для более твердых материалов – конус алмазный.

Нагружение осуществляется в два этапа. Сначала прикладывается предварительная нагрузка (10 ктс) для плотного соприкосновения наконечника с образцом. Затем прикладывается основная нагрузка Р₁, втечение некоторого времени действует общая рабочая нагрузка Р. После снятия основной нагрузки определяют значение твердости по глубине остаточного вдавливания наконечника h под нагрузкой.