POMIAR TWARDOŚCI.

Celem próby jest badanie twardości metali, czyli oporu jaki stawia materiał przy wciskaniu weń innego materiału. Do badania tego stosujemy metodę Brinella, Rockwella lub Vickersa.

Metoda Brinella

Próba polega na wciskaniu siłą F twardej stalowej kulki o określonej średnicy D w wygładzoną powierzchnię badanego metalu w określonym czasie.

Do badania stosuje się twarde kulki stalowe o średnicy D=10; 5 i 2,5; 2; 1 mm.

Metoda Rockwella

Próba twardości Rockwella polega na dwustopniowym wciskaniu w powierzchnię przedmiotu wgłębnika (stożka diamentowego-skala C i A) lub (kulki stalowej- B i F) i pomiarze trwałego przyrostu głębokości odcisku H po usunięciu obciążenia głównego, co przedstawiono na rysunku . Głębokość odcisku jest odwrotnie proporcjonalna do twardości.

HRCi HRA=100-H

HRB I HRF=130-H

Każdą ze skal Rockwella można uważać za oddzielny sposób pomiaru twardości. Cały zespół skal jest tak pomyślany, aby można było nimi zmierzyć wszystkie możliwe zakresy twardości. Jednakże w praktyce przemysłowej rozpowszechniły się tylko niektóre z nich. Według Polskiej Normy (PN-57/H-04335) stosuje się zasadniczo dwie skale: skalę C (stożek diamentowy) do badania twardości takich materiałów, jak stale ulepszane cieplnie lub inne, o równorzędnej twardości od 20 do 67 HRC, skalę B do badania stali nie obrobionych cieplnie lub innych materiałów o twardości od 35 do 100 HRB, które wg. skali C wykazywałyby twardość mniejszą niż 20 HRC. W szczególnych przypadkach dopuszcza się stosowanie skala A i B.

Metoda Vickersa

Pomiar twardości metodą Vickersa polega na wtłaczaniu w badany materiał diamentu o kształcie ostrosłupa, o podstawie kwadratowej oraz o kącie 136° między przeciwległymi ścianami. Miarą twardości HV, mierzonej według Vickersa, jest stosunek siły F wtłaczającej diament w powierzchnię odcisku S, wyrażony w MPa:

ROZCIĄGANIE

Celem próby statycznej rozciągania metali jest wyznaczenie następujących wartości:

granicy plastyczności (R_e), doraźnej wytrzymałości na rozciąganie (R_m), naprężenia rozrywającego (R_u), wydłużenia względnego (A), przewężenia względnego (Z).

Próba polega na statycznym rozciąganiu badanej próbki z określoną prędkością, aż do rozerwania i wyznaczeniu powyżej przedstawionych wielkości.

Na początku próby obserwuje się znaczny wzrost siły rozciągania przy małym wzroście długości. Odkształcenia te mają charakter sprężysty. Przy pewnych wartościach siły odkształcenie to pozostaje trwałe i materiał nie wróci do pierwotnego wymiaru. Dzieje się to wówczas, gdy zostanie przekroczona granica sprężystości, a w materiale powstają odkształcenia trwałe, czyli plastyczne.

PRÓBA TŁOCZNOŚCI

Celem próby jest określenie tłoczności blach, taśm i bednarki o grubości od 0,1 do 2 mm i stwierdzenie, czy spełniają one żądane wymagania, dotyczące ich przy­datności do tłoczenia na zimno.

Próbę tłoczności przeprowadza się na specjalnych, przeznaczonych do tego celu urządzeniach (tzw. aparaty Erichsena).

Polega na powolnym wtłaczaniu w próbkę, dociśniętą do matrycy pierścieniem dociskowym, zakończonego kulisto stempla do momentu powstania w próbce przechodzącego na wskroś pęknięcia i pomiarze głębokości wytłoczenia.

Wymiary stempla, matrycy i dociskacza zależą od grubości próbki i dobieramy je z tabeli. Oś stempla powinna pokrywać się z osią matrycy i dociskacza. Obliczyć średnią tłoczność trzech pomiarów IE_śr, wpisać do tabeli pomiarów i porównać z krzywą charakterystyczną na wykresie dla danego materiału.

PRÓBA PRZEGINANIA.

Celem próby wielokrotnego przeginania blach, taśm i bednarki jest określenie podatności próbki na odkształcenia plastyczne i wykrycia wad wewnętrznych materiału.

Próbkę przesuniętą przez otwór prowadnicy zaciśnięto w szczękach przyrządu, prostopadle do płaszczyzny przechodzącej przez osie wałków (położenie wyjściowe). Z położenia wyjściowego próbkę przeginano za pomocą dźwigni, w prawo o 90° do zderzaka i z powrotem do położenia wyjściowego, licząc to przegięcie jako pierwsze. Drugie i następne przegięcie, na przemian w lewo i w prawo, i z powrotem do położenia wyjściowego wykonywano aż do złamania próbki.

Moduł Younga (wsp. sprężystości wzdłużnej)- stosunek naprężenia R(rozciągającego) do odpowiadającego mu wydłużenia względnego w zakresie w którym krzywa rozciągania jest linią prostą E [MPa]

Wsp. Poissona -wsp. przewężenia poprzecznego

Naprężenie rozrywające R_U -naprężenie odpowiadające działaniu siły rozerwania F_U ⇒R_U= F_U/S_U

Naprężenie rozciągające R -naprężenie wyrażone stosunkiem siły rozciągającej do przekroju początkowego próbki

Umowna granica plastyczności-naprężenie odpowiadające działaniu siły rozciągającej, wywołującej w próbce umowne trwałe wydłużenie X wynoszące 0,2% dł. pomiarowej Le R_0,2=F_0,2 / S₀

Względne przewężenie próbki-

Wyraźna granica plastyczności R_U= Fe / S_O

Wytrzymałość na rozciąganie R_m=F_m//S_o

---