Материал: 4530

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

21

лю. Приводим стандартное обозначение полученной величины твердости по

Бринеллю: .

Примечание 2. Приведенный пример 1 стандартного обозначения вели-

чины твердости стали по Бринеллю является самым кратким, и он рас-

пространяется только на металлы первой группы (приложение 1), имею-

щие твердость 140 и более единиц по Бринеллю, когда толщина испытуе-

мого образца или изделия позволяет применить шарик при

иот 10 до 15 с. Для всех остальных условий испытаний

стандартные обозначения величин твердости металлов по Бринеллю должны быть даны в расширенных вариантах.

Пример 2. Проведено измерение твердости по Бринеллю образца из про-

ката углеродистой конструкционной стали, которая применялась в примере 1,

однако образец имел толщину

 

, что позволило применить стальной

шарик

,

,

,

. Среднее число твер-

дости, полученное в результате испытаний, составило 227 единиц по Бринеллю.

Приводим стандартные обозначения полученной величины твердости по

Бринеллю: .

Следует обратить снимание на результат изменения твердости стали. Он отличается от примера 1 на две единицы за счет возрастающей погрешности

измерения твердости

по методу Бринелля с учетом применения

шарика

. Кроме того, в приведенном расширенном варианте стандартного

обозначения твердости по Бринеллю указан диаметр шарика

и задан-

ное усилие на шарик

. Однако в обозначении твердости продолжи-

тельность выдержки

не указана, так как она не отличается от интервала

10…15 с, как в примере 1.

 

Пример 3. Проведено измерение твердости по Бринеллю образцов прока-

та углеродистой инструментальной стали У10. Образцы имели

толщину

. Они подвергались объемной закалке и получили твердость 648

единиц по Бринеллю.

Толщина образцов позволила применить шарик

22

, однако высокая твердость закаленной инструментальной стали (более

450 единиц) потребовала применить шарик из твердого сплава. Кроме того, для

проведения испытаний были выбраны , , от 10

до 15 с, что полностью соответствует требованиям ГОСТа. Приводим стан-

дартные обозначения полученной величины твердости по Бринеллю закаленной

стали У10:

.

 

 

Пример 4. Проведено измерение твердости по Бринеллю отливок из

бронзы с применением стального шарика

при

,

и

. Среднее число твердости,

полученное в результате

испытаний, составляет 60,1 единицы по Бринеллю. Приводим стандартное обо-

значение полученной величины твердости по Бринеллю:

 

.

Обратите внимание, что в приведенном развернутом стандартном обозна-

чении твердости по Бринеллю указаны:

,

,

.

Пример 5. В справочной литературе приводится твердость по Бринеллю алюминия технической чистоты – 20 единиц. Необходимо дать стандартные

обозначения твердости алюминия по Бринеллю.

Прежде всего, следует иметь ввиду, что в справочниках указана твердость по Бринеллю, которая имеет минимальную погрешность измерения. А это зна-

чит, что для измерения твердости применяли стальной шарик

. За-

тем, пользуясь приложением 1, принимаем для алюминия

, так

как алюминий относится к легким металлам и его величина твердости по Бри-

неллю менее 35 единиц. Следовательно, усилие на шарик составит по

формуле (2.9).

Пользуясь приложение 2 находим, что продолжительность выдержки ша-

рика по действием

 

составит

.

Тогда стандартное обозначение твердости по Бринеллю алюминия

технической чистоты будет:

 

.

Следует обратить внимание, что в стандартном обозначении твердости

алюминия символу

предшествует числовое значение твердости из трех зна-

23

чащих цифр – , как того требует ГОСТ, хотя в отечественной литературе,

включая справочную, величина твердости, в данном случае, указана двузнач-

ным числом .

Пример 6. В справочной литературе приводится твердость по Бринеллю свинца технической чистоты – 4 единицы. Необходимо дать стандартное обо-

значение твердости свинца по Бринеллю.

Зная о том, что указная величина твердости свинца измерена и примене-

нием стального шарика

, в приложении 1 находим

,

по формуле (1.9) определяем

, из приложения 2 устанавливаем

.

Тогда стандартное обозначение твердости по Бринеллю свинца будет:

.

5. ОСНОВНЫЕ УСЛОВИЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТВЕРДОСТИ МЕТАЛЛОВ ПО

МЕТОДУ РОКВЕЛЛА

Данный метод измерения твердости металлов предложен американским металлургом С.П. Роквеллом в 1920 г. И за длительный период применения в

разных станах мира существенно видоизменен.

Настоящий стандарт устанавливает метод измерения твердости по Рок-

веллу (шкалы A, B, C, D, E, F, G, H, K) при температуре

0С. При разно-

гласиях в результатах измерение твердости проводят при температуре

0С.

Сущность метода заключается во внедрении в поверхность испытуе-

мого образца (или изделия) алмазного конусного (шкалы A, C, D) или стального сферического индентора (шкалы B, E, F, G, H, K) под действием

последовательно прилагаемых предварительного и основного уси-

лий и в определении глубины внедрения индентора после снятия основно-

го усилия ( ).

Толщина образца (или изделия) должна не менее чем в 10 раз превышать глубину внедрения индентора после снятия основного усилия ( ).

24

Образец должен быть подготовлен таким образом, чтобы не изменились его свойства в результате механической обработки на металлорежущих стан-

ках: от нагрева или от наклепа. Рабочие поверхности образца или испытуемого изделия должны быть плоскими, гладкими, не иметь окалины, ржавчины, тре-

щин, выбоин, раковин, загрязнения (включая пыль), смазки или каких-либо по-

крытий. Обработку рабочих поверхностей можно проводить чистовым точени-

ем или чистовым фрезерованием, шлифованием мелкозернистой шлифовальной шкуркой. Опорные поверхности образца или изделия должны быть очищены от посторонних веществ (окалины, ржавчины, загрязнений, смазки и др.).

Испытания металлов на твердость проводят на приборе Роквелла

(рис. 2.3), который должен обеспечивать применение условий, приведенных в табл. 2.1.

1 – литой чугунный корпус; 2 – механизм подъема рабочего столика; 3 – клавиша включения механизма нагружения; 4 – маховик; 5 – стол прибора;

6 – ограничитель индентора; 7 – наконечник; 8 – направляющая втулка; 9 – пружина предварительного нагружения; 10 – шпиндель; 11 – плавающая подвеска

шпинделя; 12 – рычаг; 13 – индикатор; 14 – рычаг; 15 –подвеска; 16 – грузы; 17 – шток; 18 – рабочий кулачок; 19 – одноступенчатый червячный редуктор;

20 – электродвигатель Рисунок 2.3 – Принципиальная схема прибора Роквелла

25

Прибор имеет при сенных индикатора: алмазный конус с углом при вер-

шине 1200 и радиусом сферической части 0,2 мм (шкалы твердости A, C, D);

стальные закаленные шарики двух

диаметров

–

 

 

(шкалы

твердости B, F, G) и

 

 

(шкалы твердости E, H, K).

 

 

Таблица

2.1 – Условия и

измерения

 

твердости

металлов по

методу

Роквелла

(ГОСТ 9013-59, ИСО 6508-86)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Обо-

 

 

 

 

 

 

Диапа-

Шка-

 

 

 

значе-

 

Предва-

Основное

 

Общее

 

зон

 

Тип сменного ин-

 

ние

 

ритель-

 

 

изме-

ла

 

 

 

усилие

 

усилие

 

 

дентора прибора

 

едини-

 

ное уси-

 

 

рений

твер-

 

 

 

 

 

 

 

 

Роквелла

 

цы

 

лие

 

 

 

 

единиц

дости

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

твер-

 

 

 

 

 

 

твер-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

дости

 

 

 

 

 

 

дости

A

 

Алмазный конус

 

HRA

 

98 (10)

490 (50)

 

588 (60)

 

20…88

B

 

Стальной шарик

 

HRB

 

98 (10)

883 (90)

 

981

 

20…10

 

1,588 мм

 

 

 

(100)

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

 

Алмазный конус

 

HRC

 

98 (10)

1373

 

1471

 

20…70

 

 

 

(140)

 

(150)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D

 

Алмазный конус

 

HBD

 

98 (10)

883 (90)

 

981

 

40…77

 

 

 

 

(100)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

E

 

Стальной шарик

 

HRE

 

98 (10)

883 (90)

 

981

 

70…10

 

3,175 мм

 

 

 

(100)

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F

 

Стальной шарик

 

HRF

 

98 (10)

490 (50)

 

588 (60)

 

60…10

 

1,588 мм

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

G

 

Стальной шарик

 

HRG

 

98 (10)

1373

 

1471

 

30…94

 

1,588 мм

 

 

(140)

 

(150)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H

 

Стальной шарик

 

HRH

 

98 (10)

588 (60)

 

588 (60)

 

80…10

 

3,175 мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

K

 

Стальной шарик

 

HRK

 

98 (10)

1373

 

1471

 

40…10

 

3,175 мм

 

 

(140)

 

(150)

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

Алмазный конус применяют при измерениях твердости металлов в широ-

ком диапазоне – от 219 до 810 единиц по Бринеллю. Стальные шарики приме-

нят при твердости металлов до 240 единиц по Бринеллю.

Прибор Роквелла содержит следующие механизмы, смонтированные на литой чугунной станине:

1 Механизм привода, состоящий из электродвигателя и редуктора.

Источник: https://studfile.net/preview/16414565/