- •Общие указания по выполнению лабораторных работ
- •Измерение твердости металлов и их макроанализ Определение твердости металлов
- •1 Измерение твердости по Бринеллю (исо 41088, исо 650886)
- •1.1 Краткие сведения из теории
- •1.2 Оборудование, инструмент и материалы
- •1.3 Порядок выполнения работы
- •Содержание отчета
- •2 Измерение твердости по Польди
- •2.1 Краткие сведения из теории
- •2.2 Оборудование и материалы
- •2.3 Порядок выполнения работы
- •Содержание отчета
- •3 Измерение твердости по Роквеллу (исо 6508–86)
- •3.1 Краткие сведения из теории
- •3.2 Оборудование и материалы
- •3.3 Порядок выполнения работы
- •Содержание отчета
- •Контрольные вопросы по методам определения твердости
- •4 Макроанализ металлов
- •4.1 Макроанализ по изломам
- •4.1.1 Краткие сведения из теории
- •4.2.2 Оборудование и материалы
- •4.2.3 Порядок выполнения работы
- •1.3 Порядок выполнения работы
- •2.1.1 Углеродистые стали, их виды и марки
- •2.1.2 Легированные стали, их виды и марки
- •2.1.3 Микроструктура углеродистых сталей в равновесном состоянии
- •2.1.4 Оборудование, материалы, наглядные пособия
- •2.1.5 Порядок выполнения работы
- •Содержание отчета
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 3 микроструктуры чугунов в равновесном состоянии
- •1 Краткие сведения из теории
- •1.1 Белый чугун
- •1.2 Серые литейные чугуны
- •1.3 Ковкие чугуны
- •1.4. Высокопрочные чугуны
- •1.5 Антифрикционные чугуны
- •1.6 Легированные чугуны
- •Влияние температуры закалки на структуру и свойства стали
- •1.1 Краткие сведения из теории
- •Превращения в стали при нагревании
- •Превращения в стали при охлаждении
- •Список Литературы
- •СодержАние
- •Материаловедение
1.3 Порядок выполнения работы
1 Ознакомиться с описанием пресса и лупы Бринелля.
2 Выбрать по таблице 1 условия измерения твердости, т.е. диаметр шарика D, нагрузку на шарик Р и время выдержки шарика под нагрузкой t. Прежде чем воспользоваться таблицей 1, необходимо установить:
а) вид испытуемого металла (черный или цветной);
б) в каком интервале находится твердость испытуемого металла (оценить, какой металл поступил на испытание: твердый, мягкий или очень мягкий);
в) толщину поступившего на испытание образца.
3 Настроить твердомер для предстоящих испытаний.
4 Выбрать на образце место для отпечатков.
5 Получить отпечатки.
6 Измерить диаметры d1 и d2 каждого отпечатка. Измерение производится с помощью лупы. Разность измерений диаметров отпечатка не должна превышать 2 % от меньшего из них. При удовлетворении этого условия определить расчетный диаметр отпечатка dср. (среднее арифметическое двух измерений). Если указанное условие не удовлетворяется, то сделать новый отпечаток.
7 Определить число твердости по Бринеллю. Число твердости определяют для dср по формуле (3). Однако во избежание громоздких вычислений, связанных с большой затратой времени и возможными ошибками, обычно пользуются таблицей, в которой помещены значения НВ, подсчитанные по формуле (3) для различных расчетных диаметров.
Содержание отчета
Цель работы; схема испытания по Бринеллю, условия выбора диаметра шарика, нагрузки и времени выдержки; область применения испытаний по Бринеллю; полученные результаты.
2 Измерение твердости по Польди
Цель работы. ознакомиться с устройством и работой прибора Польди; приобрести навыки измерения твердости по Польди.
2.1 Краткие сведения из теории
Испытание на твердость динамическим вдавливанием шарика производится с помощью переносного прибора Польди, схема которого приведена на рисунке 4. В корпус 45 встроены шарик 2, боек 7 и пружина 6. В нижней части корпуса имеется окно, в которое между шариком и бойком вставляется эталонный образец 3. Пружина 6, действуя на боек, плотно прижимает эталонный образец к шарику. Прибор устанавливается на испытуемый металл 1 и по бойку молотком наносится удар произвольной силы. Эталонный образец изготавливается из стали в виде бруска квадратного сечения 12х12 мм. Диаметр вдавливаемого шарика обычно принимается равным 10 мм. Для последующих испытаний эталон в корпусе сдвигается так, чтобы соседние отпечатки отстояли друг от друга на расстоянии не менее 15 мм.
Рисунок 4 – Схема прибора Польди
Определение твердости методом Польди состоит в следующем: одновременно в испытуемый металл и в эталонный образец, твердость которого известна, под действием ударной (динамической) нагрузки вдавливается стальной закаленный шарик.
Твердость по Польди измеряется в тех же единицах, что и твердость по Бринеллю, и определяется сопоставлением значений диаметров отпечатков эталонного образца и испытуемого металла по формуле
, (5)
или по приближенной формуле
, (6)
где НВмет, НВэт твердости по Бринеллю соответственно испытуемого металла и эталона;
dмет, dэт диаметры отпечатков на испытуемом металле и эталоне, мм;
Dш диаметр шарика, мм.
В целях экономии времени определение твердости производится по таблицам, рассчитанным заранее по формулам (5) и (6).
Прибор Польди прост и удобен в работе. Однако метод Польди дает значительные ошибки (715, а иногда 30 %), что является его существенным недостатком и ограничивает область применения. Приближенность получаемых значений твердости связана главным образом с тем, что шарик вдавливается динамически, а твердость HB определяется по методике статического испытания. К методу Польди прибегают в следующих случаях:
а) для ориентировочных суждений о твердости металла;
б) при необходимости определения твердости массивных изделий (станин, конструкций, крупных поковок и отливок, которые не могут быть установлены на прессе Бринелля);
в) при проведении полевых испытаний.