Методы измерения твердости материалов по Виккерсу, Бринеллю, Роквеллу
Министерство образования Российской ФедерацииТаганрогский Государственный Радиотехнический УниверситетКафедра МеханикиРефератВыполнил:Студент гр. Р-99Андриевский В. А.Проверил:доцент кафедры механикиШаповалов Р. Г.Таганрог 2001Методы определения твердости металловОдной из наиболее распространенных характеристик, определяющих качество металлов и сплавов, возможность их применения в различных конструкциях и при различных условиях работы, является твердость. Испытания на твердость производятся чаще, чем определение других механических характеристик металлов: прочности, относительного удлинения и др.Твёрдостью материала называют способность оказывать сопротивление механическому проникновению в его поверхностный слой другого твёрдого тела. Для определения твёрдости в поверхность материала с определённой силой вдавливается тело (индентор), выполненное в виде стального шарика, алмазного конуса, пирамиды или иглы. По размерам получаемого на поверхности отпечатка судят о твёрдости материала. В зависимости от способа измерения твёрдости материала, количественно её характеризуют числом твёрдости по Бринелю (НВ), Роквеллу (HRC) или Виккерсу (HV). Указанные механические характеристики связаны между собой, поэтому их конкретные значения могут быть найдены расчётным путём на основе данных о твёрдости с помощью формул, полученных для конкретного материала с определённой термообработкой. Так, например, предел выносливости на изгиб сталей с твёрдостью 180-350 НВ равен примерно 1,8 НВ, с твёрдостью 45-55 HRC - 18 HRC+150, связь предела выносливости с пределом прочности стали описывается соотношениями: Конкретным образцам конструкционных материалов, а также выполненным из них изделиям, присуща индивидуальность прочностных и упругих характеристик. Разброс их значений для различных образцов, выполненных из одного и того же материала, обусловлен статистической природой прочности твёрдых тел, различием структур внешне одинаковых образцов. Из-за неопределённости реальных механических характеристик материала, неопределённости некоторых внешних нагрузок, действующих на технический объект, погрешности расчётов для обеспечения безопасной работы проектируемых конструкций должны быть приняты соответствующие проектному этапу обеспечения надёжности меры предосторожности. В качестве такой меры используется понижение в n раз относительно опасного напряжения материала (предела прочности, предела текучести, предела выносливости или предела пропорциональности) величины максимально допускаемых напряжений, используемых в условии прочности. Величина n получила название нормативного коэффициента запаса прочности, который выбирается по таблице или рассчитывается как произведениеn = n1 * n2 * n3, где n1-учитывает среднюю точность определения напряжений, n2-учитывает неопределённость механических характеристик материала, n3-учитывает среднююстепень ответственности проектируемой детали.Существует несколько способов измерения твердости, различающихся по характеру воздействия наконечника. Твердость можно измерять вдавливанием индентора (способ вдавливания), ударом или же по отскоку наконечника – шарика. Твердость, определенная царапаньем, характеризует сопротивление разрушению, по отскоку – упругие свойства, вдавливанием сопротивление пластической деформации. В зависимости от скорости приложения нагрузки на индентор твердость различают статическую (нагрузка прикладывается плавно) и динамическую (нагрузка прикладывается ударом).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;k = 0,34 – сталь HB 120 … 175; k = 0,35 – сталь HB 175 … 450;k = 0,55 – медь, латунь и бронза отоженные;k = 0,33 … 0,36 – алюминий и его сплав...
Другие файлы:
Механические свойства металлов и методы их определения
Характеристика основных механических свойств металлов. Испытания на растяжение, характеристики пластичности (относительное удлинение и сужение). Метод...
Определение твердости
Методика определения твердости по Бреннелю, Роквеллу, Виккерсу. Схема испытаний на твердость различными способами. Продолжительность выдержки образца...
Статические испытания
Сущность статических испытаний материалов. Способы их проведения. Осуществление испытания на растяжение, на кручение и изгиб и их значение в инженерно...
Измерение твердости металлов по методу Бринелля
Испытания на твердость металла с помощью метода измерения по Бринеллю. Устройство и принцип работы твердомера. Поиск предела прочности и текучести мат...
Ознакомление с методикой измерения твердости по методу Бринелля
Для определения твердости по Бринеллю в качестве твердого тела, вдавливаемого в испытуемый материал используют стальной шарик определенного диаметра Р...
