Российский Государственный Университет нефти и газа

имени И.М. Губкина

Кафедра автоматизации технологических процессов

Курсовой проект

по дисциплине «Методы и средства измерений, испытаний и контроля»

Тема: Автоматические промышленные средства измерений твердости материалов

Выполнила: студентка гр. МП-116

Шишкина А.В.

Проверил: доцент Салащенко В.А.

Москва 2014 Содержание:

Введение. ...……………………………………….………………………………3

1. Основные понятия и определения, классификация методов

измерения твердости...……………………………………….…………………..4

2. Неразрушающие методы и приборы..……………………………………......5

2.1. Измерение твердости по Бринеллю………………………….……………..5

2.2. Измерение твердости по Виккерсу..……………………..…………………8

2.3. Измерение твердости по Роквеллу…………………..……………...………8

2.4. Твердомер универсальный NOVOTEST T………………………………...11

2.4.1. Назначение и область применения……………………………………….11

2.4.2. Устройство и принцип действия………………………………………….12

2.4.3. Калибровка прибора……………………………………………………….14

3. Нормативные документы……………………………………………………...19

Литература………………………………………………………………………...20

Введение

Твердомеры металлов (дюрометры) — применяются для проведения контроля твердости детали, без разрушения её структуры. Необходимость контроля твердости возникает на любом производственном участке (особенно машиностроительных предприятий) при контроле качества изделий, в лабораториях предприятий и научно-исследовательских институтах при разработке новых конструкций и материалов, а также при входном контроле сырья и заготовок.

В зависимости от структуры и свойств материала, а также конструкции и габаритов контролируемой заготовки используются портативные и стационарные твердомеры различного принципа действия и конструкции. Твердость может быть определена по различным шкалам твердости. Контроль твердости более мягких изделий обычно проводится по шкале Бринелля или Шора, для более твердых изделий используют шкалу твердости по Роквеллу, для совсем твердых - по Виккерсу. Выбор шкалы твердости для контроля изделий происходит также в соответствии с конструкторско-технической документацией.

Портативные твердомеры для определения твердости используют механический, контактно-импедансный (ультразвуковой) и динамический методы измерения твердости. 

В настоящее прогрессивное время существует большое количество различных твердомеров и в данной работе представлен один из них, который позволяет использовать как ультразвуковой, так и динамический датчики: Твердомер универсальный NOVOTEST T-УД1, Код ОКП: 42 7113.

1. Основные понятия и определения, классификация методов.

Твердость - свойство материала оказывать сопротивление пластической деформации при местных контактных воздействиях на поверхность, т.е. сопротивление внедрению в него более твердого тела - индентора.

Она является одной из наиболее распространенных характеристик, определяющих качество металлов и сплавов, возможность их применения в различных конструкциях и при различных условиях работы. Испытания на твердость производятся чаще, чем определение других механических характеристик металлов: прочности, относительного удлинения и др.

Существует несколько способов измерения твердости, различающихся по характеру воздействия наконечника:

• вдавливание индентора (стальной шарик, алмазный конус, пирамида или игла) - характеризует сопротивление пластической деформации;

• удар шарика - характеризует сопротивление разрушению;

• отскок шарика – характеризует упругие свойства.

В зависимости от скорости приложения нагрузки на индентор твердость различают статическую (нагрузка прикладывается плавно) и динамическую (нагрузка прикладывается ударом).

В случае, когда вдавливается индентор, о твёрдости материала судят по размерам получаемого на поверхности отпечатка. Величина внедрения наконечника в поверхность металла будет тем меньше, чем тверже испытываемый материал. В зависимости от способа измерения твёрдости материала, количественно её характеризуют числом твёрдости по Бринеллю (НВ), Роквеллу (HRC) или Виккерсу (HV).

Широкое распространение испытаний на твердость объясняется рядом их преимуществ перед другими видами испытаний:

• простота измерений, которые не требуют специального образца и могут быть выполнены непосредственно на проверяемых деталях;

• высокая производительность;

• измерение твердости обычно не влечет за собой разрушения детали, и после измерения ее можно использовать по своему назначению;

• возможность ориентировочно оценить по твердости другие характеристики металла, в первую очередь предел прочности.

Так, например, зная твердость по Бринеллю (HB), можно определить предел прочности на растяжение (временное сопротивление).

, где k – коэффициент, зависящий от материала;

	сталь HB 120 … 175	сталь HB 175 … 450	Отожженные медь, бронза и латунь	алюминий и его сплавы
k	0,34	0,35	0,55	0,33 … 0,36