pomiar twardości, Materialoznawstwo


Laboratorium z Materiałoznawstwa

Grupa

Nr ćwiczenia

Data

Politechnika

Świętokrzyska

21 M

01

26 -10 - 1998

Pomiar Twardości

Wykonał

Ocena

Data

Podpis

Borek Rafał

Badanie Twardości

Twardością nazywamy opór przy wciskaniu w badany materiał odpowiednio dobranego wgłęb­nika, którym może być kulka, stożek lub ostrosłup. Pomiary twardości znalazły szerokie zastosowanie w przemyśle i kontroli jakości materiału ze względu na ich prostotę, że nie niszczą badanego materiału, nie wymagają pracochłonnego przygotowania próbek i że mierząc twardość materiału można obliczyć jego wytrzymałość.

Większość metod badania twardości należy do statycznych (metody Brinella, Rockwella), to znaczy następuje powolne wciskanie wgłębnika przy działaniu siły stałej lub stopniowo wzrastającej do określonej wartości. Znana jest również metoda dynamiczna, polegająca na wciskaniu wgłębnika przez uderzenie(metoda Poldi).

Metoda Brinella

Metoda ta polega na wciskaniu w materiał kulki stalowej lub z węglików spiekanych o średnicy

D = 10; 5; 2,5; 2; 1 [mm], przy zastosowaniu siły F, zależnej od średnicy kulki i twardości materiału zgodnie ze wzorem:

0x01 graphic
K - współczynnik zależny od twardości.

Granicą stosowalności tej metody jest twardość 450 HB dla kulki stalowej i 650 HB dla kulki z węglików spiekanych, gdyż przy większej twardości następuje już zbyt duży błąd związany z odkształce­niem kulki. Wadą metody jest konieczność pomiaru średnicy odcisku za pomocą mikroskopu lub lupy.

Zapis twardości jest następujący: 300HBS - dla kulki stalowej, 500HBW dla kulki z węglików.

0x08 graphic
Tabela pomiarów:

L.p.

Obciążenie

wstępne

Średnica

odcisku

1

280

1,4

2

280

1,35

3

290

1,4

4

285

1,3

5

295

1,35

6

290

1,35

7

290

1,4

8

285

1,4

9

290

1,4

10

290

1,35

Średnia

287,5

1,37

Metoda Rockwella

W metodzie tej jako wgłębnika używa się kulki stalowej o średnicy 1/16 cala lub stożka diamentowego o kącie rozwarcia 120o i promieniu zaokrąglenia r = 0,2 mm.

W zależności od twardości materiału dobiera się rodzaj wgłębnika i twardość odczytuje się na odpowiedniej skali. Stożka używa się do badania twardszych materiałów > 400 HB, a twardość odczytuje ze skali czarnej C. Przy materiałach miękkich stosuje się kulkę i odczytuje ze skali czerwonej B. Skale są przesunięte o 30 podziałek. Obciążenie całkowite przy stożku wynosi 1471N a przy kulce 980,7 N, przy czym najpierw nadaje się obciążenie wstępne F0 = 98,07N, a po ustawieniu czujnika na zero dla skali czarnej i trzydzieści na czerwonej dodaje się resztę obciążenia. Miarą twardości jest głębokość wniknięcia wgłębnika, przy czym jednej podziałce odpowiada zagłębienie wgłębnika o 0,002 mm. Aby liczba twardości rosłą z twardością materiału, zmiany zagłębienia wgłębnika liczy się od hipotetycznej płaszczyzny pod powierzchnią próbki, która dla stożka jest odległa 0,20 mm, a dla kulki 0,26 mm.

Tabela pomiarów:

L.p.

Twardość

1

59,0

HRC

2

63,0

HRC

3

58,0

HRC

4

64,5

HRC

5

61,0

HRC

6

59,0

HRC

7

63,0

HRC

8

59,0

HRC

9

59,0

HRC

10

62,0

HRC

Średnia

60,75

HRC

Wnioski:

Pomiar twardości metodą Rockwella jest szybki, prosty gdyż twardość odczytuje się bezpośrednio z czujnika przyrządu pomiarowego, a poza tym wgłębnik pozostawia na powierzchni prawie niewidoczny ślad. Za pomocą tej metody można badać materiały o większej twardości niż metodą Brinella.

Wnioski

W zależności od zakładanej twardości badanego materiału należy zastosować odpowiednią metodę pomiaru twardości. Do miękkich materiałów należy stosować metodę Brinella, do twardszych materiałów metodę Rockwella a do najtwardszych metodę Vickersa. Zastosowanie odpowiedniej metody ma bardzo ważny wpływ na prawidłowość otrzymanego pomiaru twardości. Wybór odpowiedniej metody zależy również od tego czy chcemy aby pozostał ślad po pomiarze, i tak metoda Brinella pozostawia największe odciski na powierzchni materiał a metoda Vickersa prawie niewidoczne odciski. Jednak przy bardzo miękkich materiałach możliwe jest tylko stosowanie metody Brinella, gdyż w innych metodach wgłębnik wciska się zbyt głęboko co uniemożliwia dokonanie prawidłowych pomiarów. Metodą która nie pozostawia żadnych śladów (odcisków) na powierzchni badanego materiału, które mogły by zapoczątkować zniszczenie elementu, to skleroskop Shore'a, w której wykorzystuje się zjawisko odbicia od powierzchni odpowiedniego bijaka. Określenie twardości polega na porównaniu na jaką wysokość odbił się bijak od badanego elementu a na jaką od płytek o znanej twardości.

Twardość badanego elementu zależy od materiału z jakiego został wykonany, czy poddany został obróbce cieplnej, cieplno chemicznej lub obróbce plastycznej, a także od tego w którym miejscu został dokonany pomiar. W pobliżu krawędzi, miejsc zmiany wymiarów najczęściej występują większe naprężenia wewnętrzne co wpływa na niewielki wzrost twardości w tych miejscach, dlatego aby wynik pomiaru twardości był miarodajny należy dokonać kilku pomiarów w różnych miejscach na powierzchni badanego materiału.

3

1

Powierzchnia odcisku A = 1,47

Twardość próbki na podstawie

PN - 78/H-04360 wynosi 195,03 HB.

Wnioski:

Na podstawie tej twardości wnioskuję iż badanym materiałem może być stal 35.

Metoda Brinella stosowana jest do pomiaru materiałów niezbyt twardych ze względu na trudności z odczytem średnicy odcisku co wiąże się z możliwością popełnienia błędu pomiaru, poza tym metoda ta wymaga więcej czasu na przeprowadzenie pomiaru i pozostawia względnie duże odciski na powierzchni materiału.



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
2 Pomiary twardości materiałów inżynierskich st
pomiar twardości materiałoznastwo
pomiar twardości materiałoznastwo
POMIAR TWARDOŚCI SPOSOBEM BRINELLA, POLITECHNIKA POZNAŃSKA, LOGISTYKA, semestr I, mechanika i wytrzy
wydyma pomiar twardości metodą Brinella Wickersa i Poldi, ZiIP, II Rok ZIP, Wytrzymałość materiałów,
Pomiar twardości tą metodą polega na wciskaniu w badany materiał, MBMKalisz, mbm, 1
Pomiar twardość sposobem Brinella, PP (WIZ), Wytrzymałość Materiałów (Wydyma), Laborki
POMIAR TWARDOŚCI SPOSOBEM BRINELLA, POLITECHNIKA POZNAŃSKA, LOGISTYKA, semestr I, mechanika i wytrzy
Pomiary twardoścoi
03 - Pomiar twardości sposobem Brinella, MiBM Politechnika Poznanska, IV semestr, labolatorium wydym
cw6 pomiar twardosci
Pomiar twardości metodą Rockwell
Sprawozdanie nr 2 (2) Metoda Brinella, sem II, Podstawy Technologii Okrętów - Wykład.Laboratorium, L
pomiary twardosc mat inz dudzika
Pomiar twardości (kaczy)
sprawka, pomiar twardości sprawozdanie
sprawka, Pomiar twardości sposobem Brinella polega na wgniataniu twardej kulki w płaską powierzchnię
MI pomiar twardości metodą Vickersa (sprawozdanie)
Pomiary Twardości

więcej podobnych podstron