ĆWICZENIE NR 6

PRÓBA TWARDOŚCI

Cel ćwiczenia

Podstawowym celem ćwiczenia jest zapoznanie się z doświadczalnymi metodami pomiaru twardości: Brinella, Rockwella, Vickersa i Podli, które służą do typowych pomiarów twardości.

1. Protokół (str. 3)

2. Obliczenia

Obliczenie twardości metodą Brinella:

Załóżmy, że π =3,14

$$\text{HB}_{1} = \frac{2F}{\pi D(D - \sqrt{D^{2} - d^{2})}} = \frac{2*29420}{\pi*10(10\sqrt{10^{2} -}{4,1}^{2})} = \frac{58840}{27,632} = 2129,415\ \lbrack MPa\rbrack$$

$$\text{HB}_{2} = \frac{2F}{\pi D(D - \sqrt{D^{2} - d^{2})}} = \frac{2*29420}{\pi*10(10\sqrt{10^{2} -}{4,1}^{2})} = \frac{58840}{27,632} = 2129,415\ \lbrack MPa\rbrack$$

$$\text{HB}_{3} = \frac{2F}{\pi D(D - \sqrt{D^{2} - d^{2})}} = \frac{2*29420}{\pi*10(10\sqrt{10^{2} -}{4,2}^{2})} = \frac{58840}{25,045} = 2025,822\ \lbrack MPa\rbrack$$

$$\text{HB}_{sr} = \frac{\text{HB}_{1} + \text{HB}_{2} + \text{HB}_{3}}{3} = \frac{2129,415 + 2129,415 + 2025,822\ }{3} = 2094,884\ \lbrack MPa\rbrack$$

Wnioski

*Pomiar twardości metodą Rockwella znalazł powszechne zastosowanie w przemyśle gdyż jest metodą prostą i szybką, co potwierdza odbyte przez nas ćwiczenie laboratoryjne. Dzięki tej metodzie pomiaru w łatwy sposób można sprawdzić twardość materiału (NC10). Średnia liczba twardości wyniosła HRC=58,6.

*Przy pomiarze twardości metodą Brinella, użycie kulki stalowej o średnicy 10mm jako wgłębnika o obciążenia równego 29420N materiał uzyskał średnice odcisku 4,1mm. Twardość próbki wyniosła 2094, 884 [MPa] HB ( twardość 2094,884 [MPa] jednostek Brinell, warunki standardowe D=10mm, F=29420, czas 15s).

*Zalety i wady pomiaru twardości metodą Brinella:

ZALETY:

1. Dla wielu materiałów istnieje zależność doświadczalna pomiędzy wytrzymałością na rozciąganie Rm, a twardością HB: Rm=a*HB

2. Możliwość stosowania metody do pomiaru twardości materiałów niejednorodnych, dzięki stosunkowo dużej powierzchni odcisku.

3. Jedna skala twardości.

WADY:

1. Ograniczenie możliwości porównywania wyników do pomiarów przeprowadzonych przy tym samym współczynniku K.

2. Nie nadaje się do pomiarów twardości: przedmiotów o niewielkich wymiarach, warstw powierzchniowych, warstw utwardzonych, materiałów twardych.

3. Stosunkowo duże uszkodzenie powierzchni.