Kekerasan logam. logam Jadual kekerasan

Ke bahagian-bahagian dan mekanisme adalah bahan tahan lama dan boleh dipercayai dari mana ia dibuat, mesti mematuhi syarat-syarat yang diperlukan untuk kerja-kerja. Itulah sebabnya ia adalah penting untuk mengawal nilai yang dibenarkan sifat-sifat mekanik asas mereka. Oleh sifat-sifat mekanikal adalah kekerasan, kekuatan, keliatan, kemuluran. kekerasan logam - pencirian struktur utama.

tanggapan

Kekerasan logam dan aloi, - sifat bahan untuk mewujudkan rintangan pada penembusan di lapisan permukaannya daripada sebuah badan yang tidak cacat dan tidak musnah semasa beban seiring (kasturi). Menentukan tujuan:

• maklumat mengenai kesahihan ciri-ciri struktur dan keupayaan operasi;
• analisis masa tindakan itu;
• keputusan rawatan suhu kawalan.

Dari angka ini kekuatan permukaan sebahagiannya bergantung dan rintangan kepada penuaan. Memeriksa sebagai bahan mentah dan bahagian-bahagian yang sedia dibuat.

kajian pilihan

Penunjuk adalah kuantiti yang dipanggil jumlah kekerasan. Terdapat pelbagai kaedah untuk mengukur kekerasan logam. Kajian yang paling tepat termasuk penggunaan pelbagai jenis pengiraan dan pelekuk kekerasan yang berkaitan:

1. Brinell: intipati apparatus - lekukan Ball dalam pengiraan logam atau aloi indentation diameter yang dianalisis dan pengiraan berikutnya parameter mekanikal matematik.
2. Rockwell: bola digunakan atau tip berlian tirus. nilai dipaparkan pada tombol atau Penyelesaian ditentukan.
3. Vickers: ukuran yang paling tepat kekerasan logam dengan hujung berlian piramid.

Terdapat formula khas dan jadual untuk menentukan surat-menyurat antara prestasi parametrik kaedah pengukuran yang berbeza untuk bahan yang sama.

Faktor-faktor yang menentukan pengukuran varian

Di bawah keadaan makmal, dengan pelbagai yang diperlukan peralatan, pilihan kajian yang dijalankan dalam keadaan bergantung kepada ciri-ciri khusus bahan kerja.

1. Nilai indikatif parameter mekanikal. Untuk keluli struktur dan bahan-bahan dengan kekerasan rendah sehingga 450-650 HB kaedah Brinell digunakan; untuk alat, keluli aloi dan aloi lain - Rockwell; untuk tverdosplavov - Vickers.
2. Dimensi spesimen ujian. Bahagian terutama yang kecil dan nipis diperiksa oleh kekerasan tester Vickers.
3. Ketebalan logam dalam titik pengukur, dan khususnya, disimen atau Lapisan nitrat.

Semua keperluan dan mematuhi GOST didokumenkan.

Ciri-ciri kaedah Brinell

ujian kekerasan logam dan aloi menggunakan Brinell kekerasan tester dijalankan dengan ciri-ciri berikut:

1. The indenter - bola keluli aloi atau tungsten karbida aloi dengan diameter 1, 2, 2.5, 5 atau 10 mm (GOST 3722-81).
2. Tempoh lekukan statik: besi dan keluli - 10-15 kerana aloi bukan ferus - 30, juga boleh dilakukan dengan tempoh 60 tahun, dan dalam beberapa kes - 120 dan 180 ...
3. Nilai sempadan parameter mekanikal: 450 HB apabila mengukur bola keluli; HB 650 dengan menggunakan tverdosplava.
4. beban mungkin. Dengan bantuan barang-barang yang dibekalkan diselaraskan ubah bentuk kuasa sebenar ke atas sampel ujian. nilai-nilai mereka minimum mungkin: 153,2, 187.5, 250 N; maksimum - 9807, 14710, 29420 H (GOST 23.677-79).

Menggunakan formula, bergantung kepada diameter terpilih bola dan oleh bahan ujian, kita boleh mengira daya lekukan dibenarkan yang sepadan.

jenis aloi	beban pengiraan matematik
Keluli, nikel dan aloi titanium	30D 2
besi tuang	2 10D, 30D 2
Tembaga dan aloi tembaga	2 5D, 10D 2, 30D 2
logam ringan dan aloi	2,5D 2, 2 5D, 10D 2, 15D 2
Plumbum, timah	1D 2

jawatan CONTOH:

400HB10 / 1500-1520, di mana 400HB - Brinell kekerasan logam; 10 - diameter bola, 10 mm; 1500 - beban statik, 1500 kg; 20 - tempoh lekukan 20.

Untuk mewujudkan nombor yang tepat cekap diterokai sampel yang sama di beberapa tempat, dan hasilnya keseluruhan ditentukan dengan mencari nilai purata yang diterima.

kaedah penentuan Brinell kekerasan

Proses penyelidikan melibatkan langkah-langkah berikut:

1. Menyemak butiran mengenai pematuhan terhadap syarat-syarat (GOST 9012-59, GOST 2789).
2. Semak untuk serviceability peranti.
3. Untuk memilih bola yang diingini, mengenal pasti usaha yang mungkin, pemasangan kargo untuk tempoh pembentukannya daripada kasturi.
4. Bermula kekerasan dan ubah bentuk spesimen.
5. diameter rehat pengukuran.
6. banyak empirikal.

HB = F / A,

di mana F - beban, KGS atau H; A - kawasan cetakan, mm ^2.

HB = (0.102 * F) / (π * D * h),

di mana D - diameter bola, mm; h - kedalaman lekukan, mm.

logam kekerasan diukur dengan cara ini mempunyai hubungan empirikal dengan pengiraan parameter kekuatan. kaedah yang tepat, terutamanya untuk aloi lembut. Ia adalah asas dalam menentukan nilai-nilai sistem sifat-sifat mekanik.

Ciri-ciri kaedah Rockwell

Kaedah pengukuran dicipta pada 20-ies abad XX, lebih automatik daripada yang sebelumnya. Ia digunakan untuk bahan yang lebih keras. Ciri-ciri utamanya (GOST 9013-59, GOST 23.677-79):

1. Kehadiran beban utama 10 kg.
2. Tempoh pendedahan: 10-60.
3. nilai sempadan mungkin petunjuk: HRA: 20-88; HRB: 20-100; HRC: 20-70.
4. Nombor itu digambarkan pada kekerasan dail, juga boleh dikira arithmetically.
5. Skala dan indenter. Dikenali 11 skala yang berbeza bergantung kepada jenis indenter dan beban statik maksimum yang dibenarkan. Penggunaan yang paling biasa: A, B dan C.

A: diamond tirus hujung sudut puncak 120˚, kuasa yang dibenarkan jumlah pengaruh statik - 60 kgf, HRA; dikaji produk halus, kebanyakannya sewa.

C: sebagai kon berlian, yang berkuat-kuasa maksimum 150 kgf, HRC, boleh digunakan untuk bahan-bahan pepejal dan keras.

B: saiz bola 1,588 mm, diperbuat daripada keluli keras atau keras aloi karbida tungsten, beban - 100 kgf, HRB, digunakan untuk menilai kekerasan produk anil.

Blob-tip (1,588 mm) adalah sesuai untuk skala Rockwell B, F, skala G. E juga wujud, H, K, yang mana digunakan diameter bola 3.175 mm (GOST 9013-59).

Bilangan sampel dilakukan dengan menggunakan kekerasan tester Rockwell dalam kawasan yang sama adalah terhad oleh saiz barangan. siasatan yang boleh digunakan semula di rantau ini 3-4 diameter ruang ubah bentuk sebelumnya. Ketebalan uji dan dikawal selia. Ia mestilah tidak kurang daripada 10 kali meningkat kedalaman penembusan hujung.

jawatan CONTOH:

50HRC - logam Rockwell kekerasan, diukur menggunakan hujung berlian, nombor adalah sama dengan 50.

penyelidikan pelan pada skala Rockwell

pengukuran kekerasan logam adalah lebih mudah daripada proses untuk Brinell.

1. Penilaian dimensi dan ciri-ciri permukaan bahan kerja.
2. Semak untuk serviceability peranti.
3. Penentuan jenis tip dan kapasiti beban.
4. Memasang sampel.
5. Pelaksanaan usaha-usaha utama pada material, saiz 10 kgf.
6. Pelaksanaan usaha pematuhan penuh.
7. Membaca diterima dengan mendail nombor pada skala.

Ia juga mungkin pengiraan matematik untuk menentukan dengan tepat parameter mekanikal.

Di bawah keadaan menggunakan kon berlian mempunyai beban 60 kgf, atau 150:

HR = 100 - ((Hh) / 0002;

apabila membuat ujian dengan bola di bawah kuasa 100 kgf:

HR = 130 - ((Hh) / 0002,

di mana h - kedalaman penembusan indenter dalam kuasa utama 10 kgf; H - kedalaman penembusan indenter di bawah beban penuh; 0.002 - faktor yang mengawal selia jumlah pergerakan hujung apabila bilangan kekerasan oleh 1 unit.

Cara Rockwell adalah mudah, tetapi tidak tepat. Pada masa yang sama ia membolehkan anda untuk mengukur sifat-sifat mekanik logam keras dan aloi.

Butiran teknik Vickers

Penentuan kekerasan logam dengan kaedah ini adalah yang paling mudah dan tepat. Kekerasan adalah berdasarkan lekukan di hujung sampel berlian piramid.

Ciri-ciri utama:

1. The indenter: berlian piramid dengan sudut puncak 136 °.
2. beban maksimum yang dibenarkan: untuk besi tuang dan keluli alloyed - 5-100 kgf; untuk aloi tembaga - 2,5-50 kg; untuk aluminium dan aloi - 1-100 kgf.
3. Tempoh pendedahan beban statik: 10 hingga 15 saat.
4. bahan ujian: keluli dan logam bukan ferus dengan kekerasan 450-500 HB, termasuk produk selepas rawatan termokimia.

jawatan CONTOH:

700HV20 / 15,

mana 700HV - Nombor kekerasan Vickers; 20 - beban 20 kg; 15 - semasa usaha statik 15.

Urutan kajian Vickers

Prosedur ini amat mudah.

1. Memeriksa sampel dan peralatan. Perhatian khusus diberikan kepada butir-butir permukaan.
2. Memilih usaha yang dibenarkan.
3. Pemasangan bahan ujian.
4. Bermula kekerasan dalam kerja.
5. Membaca hasil pada dail.

pengiraan matematik melalui kaedah ini adalah seperti berikut:

HV = 1,8544 * (F / d ^2),

di mana F - Beban, kgf; d - nilai purata yang panjang pepenjuru lekukan dalam mm.

Ia membolehkan anda untuk mengukur logam kekerasan yang tinggi, bahagian nipis dan kecil, di samping menyediakan ketepatan yang tinggi hasilnya.

Kaedah untuk peralihan antara skala

Setelah menentukan diameter cetak dengan bantuan peralatan khas, anda boleh menggunakan jadual untuk menentukan kekerasan. Jadual logam kekerasan - terbukti pembantu dalam pengiraan parameter mekanikal. Oleh itu, jika anda tahu Brinell, mudah boleh menentukan bilangan yang sesuai Vickers atau Rockwell.

Contoh beberapa nilai yang sesuai:

Diameter lekukan, mm	kaedah penyiasatan
	Brinell	Rockwell			Vickers
		A	C	B
3.90	241	62.8	24.0	99.8	242
4.09	218	60.8	20.3	96.7	218
4.20	206	59.6	17.9	94.6	206
4.99	143	49.8	-	77.6	143

logam Jadual kekerasan adalah berdasarkan kepada data eksperimen dan mempunyai ketepatan yang tinggi. Terdapat juga graf kekerasan Brinell yang kandungan karbon dalam aloi besi-karbon. Oleh itu, selaras dengan kebergantungan itu bagi keluli untuk jumlah karbon dalam komposisi yang sama dengan 0.2% ia berjumlah 130 HB.

untuk mencuba keperluan

Mengikut keperluan para tetamu, kepingan ujian mesti mematuhi ciri-ciri berikut:

1. Penuaian harus licin, firma kepada kekerasan meja, pinggirnya harus licin dan diproses dengan teliti.
2. permukaan mesti mempunyai kekasaran permukaan minimum. Ia mesti yg dicampur dgn pasir dan dibersihkan, termasuk dengan bantuan komposisi kimia. Pada masa yang sama, semasa proses pemesinan, ia adalah penting untuk mencegah pembentukan kerja pengerasan dan peningkatan suhu katil diproses.
3. bahagian yang perlu sepadan dengan kaedah yang dipilih untuk menentukan kekerasan sifat parametrik.

Melaksanakan keperluan utama - ketepatan prasyarat.

kekerasan logam - yang penting asas mekanikal harta yang mengenal pasti mereka beberapa ciri-ciri mekanikal dan teknologi, keputusan proses pemesinan sebelumnya, kesan faktor-faktor sementara, keadaan operasi yang mungkin. teknik pemilihan kajian bergantung kepada ciri-ciri sampel petunjuk, parameter dan komposisi kimia.