24024 IMG"4 225 (2)

224

9. Właściwości materiałów

9.2. Właściwości mechaniczne

225

Tablica 9

Charakterystyka sposobów pomiaru mukrotwardości

Wgłębnik

Nacisk

Zakres

Sposób

Skala

kształt

wymiary

mm

N

kG

pomiarowy

zasadnicze sposoby pomiaru twardości. Kształty wgłębników pokazano na rys. 9.13, charakterystykę i zakres stosowania sposobów pomiaru twardości podano w Ftabl. 9.2

«-J W sposobie Brinella¹¹ twardość definiuje się jako stosunek obciążenia do

zastosowani!

10

5

2,5

2

29400

7350

1837,5

1176

294

3000

750

187,5

120

30

100+450

powierzchni odcisku (czaszy kulistej) wykonanego stalową kulką:

HB = ^2f

Brinella

HB

kulka

stalowa

10

5

2,5

1

9806.5

2451.5 613

98

1000

250

62.5

10

35 + 100

10

5

2,5

1

4903

1226

306,5

49

500

125

31,25

5

10-j- 35

D{D ~ \JD² -d¹)'    HH

stale wyzarzon gd_zj_e f jest obciążeniem wgłębnika w kG albo 0,102 F w N, D - średnicą kulki, Id - średnicą odcisku. Jednostką twardości HB jest kG/mm².

Na twardościomierzu wykonuje się odcisk wgłębnika na powierzchni badanego materiału, specjalną lupą mierzy się jego średnicę i z tablic dla stosowanego obciążenia, średnicy kulki i średnicy odcisku odczytuje twardość. Wyniki uzupełnia się średnicą kulki i wartością obciążenia, z wyjątkiem warunków standardowych (010 mm, F = 3000 kG = 29400 N).

W sposobie Rockwella²⁾ twardość jest zdefiniowana jako różnica umownej i rzeczywistej głębokości odcisku (rys. 9.14), mierzonych przy wstępnym obciążeniu wgłębnika wynoszącym 10 kG (98 N). Przyjęto maksymalną głębokość odcisku,

żeliwa,

mosiądze,

brązy,

Mg i stopy

Al i stopy, Zn i stopy, Sn, Pb i stopy

HRC

stożek

diamentowy

a» 120° r-0.2

wstępny

98

1471

10

150

20+67

stałe stopowe, stale obrobione cieplnie

Rockwella

HRB

kulka

stalowa

wstępny

r= 1,5875

98

980

10

100

0+100

stale zwykle,

mosiądze,

brązy

Yickersa

HV

ostrosłup

diamentowy

a =136° dwuścienny

980

490

294

196

98

49

29.4

24.5

19.6 9,8

100

50

30

20

10

5

3

2,5

2

warstwy dyfuzyjne, cienkie taśmy i druty

Rys. 9.14. Zasada pomiaru twardości Rockwella

b)

120*

Rys. 9.13. Wglębniki do pomiaru twardości: a) Brinella, b) Rockwella, c) Yickersa

odpowiadającą zerowej twardości dla skali C równą 0,20 mm, a dla skali B równą 0,26 mm. W obu przypadkach jednostką twardości HR jest głębokość odcisku wynosząca 0,002 mm. Obciążenie wstępne ma zadanie eliminowania błędów wynikających z przylegania nie obciążonego wgłębnika do powierzchni metalu oraz z odkształcenia sprężystego. Pomiar głębokości odcisku wykonywany jest samoczynnie, czujnikiem wbudowanym w twardościomierz i wywzorcowanym w jednostkach odpowiedniej skali.

W sposobie Vickersa³⁾ twardość definiuje się jako stosunek obciążenia do powierzchni odcisku (piramidy), wykonanego diamentowym ostrosłupem:

HV =

F-2sin(a/2)

~1T~

¹¹ PN-91/H-04350. Pomiar twardości metali sposobem Brinella.

²⁾    PN-9J/H-04355. Pomiar twardości metali sposobem Rockwella. Skala A, B. C i F.

³⁾    PN-EN ISO 6507-1:1999. Metale. Pomiar twardości sposobem Yickersa. Metoda badania.