skanuj0038

Ćwiczenie 5

PRÓBA TWARDOŚCI METALI

5.J. WPROWADZENIE

Twardość jest jedną z cech materiału równic ważną z konstrukcyjnego i technologicznego punktu widzenia, jak wytrzymałość na rozciąganie, wydłużenie, przewężenie, udarność itp. Przy konstruowaniu części maszyn i urządzeń należy zdawać sobie sprawę z charakteru ich pracy, współpracy z innymi elementami danej maszyny czy urządzenia po to, by należycie dobrać materiał i uzyskać (na przykład za pomocą obróbki cieplnej) optymalną dla danych warunków pracy twardość elementu, współpracujących powierzchni itp.

Jako przykład niech posłuży czop wału korbowego silnika spalinowego. Powierzchnia zewnętrzna czopa współpracująca z panewką powinna mieć dużą twardość w celu zapewnienia odporności na ścieranie. Jednocześnie, ze względu na charakter pracy wału korbowego i duże obciążenie dynamiczne, wymaga się, by rdzeń charakteryzowała duża udarność. Wynika stąd, że w przekroju poprzecznym twardość czopa musi być zmienna: największa na powierzchni zewnętrznej i malejąca w kierunku osi czopa. Właściwie dobrana twardość zapewni więc prawidłową pracę elementu przez cały przewidziany dła niego okres eksploatacji. Zbyt duża twardość może powodować na przykład łuszczenie się powierzchni (pitting) lub szybsze zużycie elementów' współpracujących, zbyt mała — trudność w uzyskaniu wymaganej gładkości. W obu tych przypadkach źle dobrana twardość spowoduje znaczne skrócenie czasu eksploatacji elementu lub wręcz tę eksploatację uniemożliwi.

Ze względu na związek pewnych ccch materiału ze sobą próbę twardości, jako stosunkowo łatwą do przeprowadzenia nie tylko w warunkach laboratoryjnych, można również wykorzystać do przybliżonego określenia wytrzymałości na rozciąganie. W przypadku stali węglowych można posługiwać się zależnością:

R_m *0,34 HB,

gdzie HB oznacza twardość stali w skali Brinella. Określenie wytrzymałości na

61