LABORATORIUM MATERIAŁOZNAWSTWA

Ćwiczenie nr 2

PRÓBA TWARDOŚCI METALI SPOSOBEM VICERSA

Uniwersytet Technologiczno - Przyrodniczy w Bydgoszczy Wydział Zarządzania
Materiałoznawstwo	Imię i Nazwisko:
Laboratorium
Nr ćwiczenia: 2
	Gr.D22 Sem.III

1.Twardość to zdolność materiału do przeciwstawiania się odkształceniom plastycznym przy wzajemnym nacisku dwóch ciał stykających się bardzo małymi częściami
jej powierzchni. Nie jest to stała fizyczna, lecz złożona właściwość, zależy ona zarówno
od wytrzymałości jak i plastyczności danej próbki materiału, jak i od metody pomiaru.

2. Urządzenie służące do badania twardości <twardościomierz>

3. Badanie próbki,

Metoda badania:

Metoda pomiaru twardości metodą Vickersa polega na wciskaniu wgłębnika (najczęściej zrobionego ze spieków choć zdarzają się również diamentowe)<w tym przypadku zastosowaliśmy diamentowy wgłębnik>, o kształcie ostrosłupa prawidłowego w próbkę metalu. Twardość określa się na podstawie zmierzonych przekątnych wykroju kwadratowego.

Proces badania:

Po odpowiednim przygotowaniu próbki umieszczamy ją w specjalnym przyrządzie badającym twardość materiałów.

Najpierw trzeba odpowiednio ustawić twardościomierz, po kolei ustawiamy wysokość położenia wgłębnika względem badanej próbki a następnie ustawiamy obciążenie
F dla badanego materiału, <w tym przypadku obciążenie wynosi 147,09>. Po odpowiednim przygotowaniu próbki umieszczamy ją w twardościomierzu. Następnie zwalniamy blokadę
i czekamy przez 15sekund aż wgłębnik dostatecznie wciśnie się w materiał, <norma czasu działania obciążenia powinna wynosić 10-15 sekund>, kolejnie zwalniamy obciążenie diamentowego wgłębnika i odczytujemy dane z owalnego okularu, <ale najpierw ustawiamy ostrość widzenia > , odczytujemy uzyskane wyniki i wstawiamy poszczególne dane do wzoru na twardość.

Obliczenie twardości:

Dane wyczytane z pierwszej próby na twardość materiału:

d₁- pierwsza przekątna odcisku d₂- druga przekątna odcisku

0,05*¹5=0,25 0,05*5=0,25

0,005*²4=0,02 0,005*2=0,01

0,0005*³1=0,0005 0,0005*4=0,002

Suma d₁=0,2705 Suma d₂=0,262

d = Średnia arytmetyczna wartość długości przekątnych odcisku d₁ d₂

d= (d₁+ d₂)/2

d=(0,2705+0,262)/2 = 0,5325/2= 0,266625

HV= twardość Vickersa

HV = 0,1891*(F/d^2)

HV = 0,1891*(147,09/0,266625^2) = 0,1891*2072,014 = 391,81

(wyjaśnienie oznaczeń, załącznik nr 1 )

Wnioski:

Pomiaru można dokonywać bezpośrednio na badanym elemencie maszyny, narzędziu itp. Pomiar twardości jest pomiarem bezpiecznym, tanim i prostym. Wyniki uzyskane w rożnych skalach można ze sobą porównywać za pomocą odpowiednich tabel przeliczających.

Załącznik nr 1

1 - penetrator, (wgłębnik),

2 - siła obciążająca,

3 - próbka,

4 - odcisk

d₁- przekątna pierwszego pomiaru

d₂- przekątna pomiaru po przekręceniu okularu o 90⁰.

¹5 - odległość między środkiem odcisku a krawędzią próbki,

²4 - odległość między środkami sąsiednich odcisków,

³1 - liczba widoczna na pokrętle ustawiającym odcisk w odpowiedniej płaszczyźnie.

Próbę twardości metali norma PN-91/H-04360

---