Испытания на твердость позволяет судить о свойствах металла и изделий, которые не разрушаются в процессе испытания. Между твердостью и временным сопротивлением разрыву существует определенная зависимость, что позволяет по показателям твердости металла приближенно определить временное сопротивление разрыву. Вследствие простоты исполнения испытание на твердость получило широкое применение в промышленности.
Рассмотрим наиболее часто применяемые способы таких испытаний.
Твердость металла определяется путем вдавливания стального шарика (по методу Бринеля) на рычажном прессе с механическим приводом или на гидравлическом прессе с ручным насосом.
Пресс с механическим приводом состоит из станины, на которой смонтирован подъемный столик 2 для укладывания образцов. С помощью маховика 1 столик может подниматься или опускаться. В верхней части станины установлен шпиндель 3, на рабочем конце которого закрепляется стальной шарик.
Системой рычагов шпиндель связан с грузом 4. Приложение нагрузки к шпинделю и снятие ее осуществляется с помощью электродвигателя 5.
Испытание по методу Бринеля производится шариками различного диаметра при разных нагрузках, что зависит от толщины испытуемых деталей и материала, из которого они изготовлены. Для испытания стальных и чугунных деталей толщиной 6 мм и более применяется шарик диаметром 10 мм, который вдавливается с нагрузкой 3000 кг. При той же толщине бронзовых и латунных деталей нагрузка берется 1000 кг. При испытании деталей толщиной от 3 до 6 мм берут шарик диаметром 5 мм, а нагрузка для стальных и чугунных деталей равна 750 кг, для бронзовых и латунных — 250 кг. Детали толщиной менее 3 мм испытывают вдавливанием шарика диаметром 2,5 мм при нагрузках для стальных и чугунных деталей в 187,5 кг, для бронзовых и латунных— 62,5 кг.
Поверхность металла, подлежащего испытанию, предварительно зачищается напильником с мелкой насечкой или на наждаке. Образец или деталь устанавливают на столик пресса 2 и вращением маховика подводят вплотную к стальному шарику. Нажатием на пусковую кнопку включают электродвигатель 5, который приводит в движение рычаги, передающие нагрузку на шпиндель.
Под действием нагрузки шарик вдавливается в образец, выдерживается под нагрузкой 10—60 сек., затем нагрузка автоматически снимается, а электродвигатель выключается.
Образец с пресса снимают, после чего специальным прибором, состоящим из шкалы с лупой, измеряют диаметр полученного отпечатка шарика на образце. По величине этого отпечатка судят о твердости металла, для чего имеется специальная таблица. Твердость выражается в единицах, условно обозначаемых Нв, и находится в пределах от 8 до 450 единиц. При большей твердости испытуемого материала шарик будет деформироваться и давать неточные показатели.
Метод Бринеля применяется при испытании твердости незакаленной малоуглеродистой и инструментальной стали, бронзовых вкладышей, деталей, отлитых из чугуна.
Комментариев нет коммент.