MG!47

Uwzględniając zależność (2.38) można stwierdzić, że w praktyce nie doko- I nuje się pomiarów przy jednakowym kącie wgniatania q>. Przyjęta na podsta. I wie wzoru (2.40) i znormalizowanej stałej współczynnika obciążenia K siła | obciążająca F zapewnia jedynie, że wartości kąta wgniatania <p będą mieści. I ły się w ustalonym przedziale. Przyjęta zgodnie z normą wartość siły obciąża. I jącej jest zbliżona do takiej wartości, przy której wyznaczona twardość jest twardością maksymalną.

Po dokonaniu prób twardości kulkami o różnych średnicach D_x i D. oraz 1

odpowiednio dobranymi

siłami F_x = 9,807 KD\ i F₂ = 9,807 KDl przy | stałym współczynniku K> na przedmiocie o stałej ' twardości uzyskuje się odciski kulek geometrycznie ' podobnych (rys. 2.15). Fakt ten wynika ze związku (2.41). Dla stałych wartości współczynnika obciążenia K i twardości HA, kąt wgniatania <p jest stały. I Zachowanie podobieństwa geometrycznego odcis- I ków pozwala porównywać wyniki prób dokonywa- I nych kulkami o różnych średnicach. Wymagane jest jednak stosowanie odpowiednich sił obciążających, wyznaczonych ze wzoru (2.40), z zachowaniem wartości współczynnika obciążenia K. Przy zastosowaniu różnych współczynników obciążenia wyznaczone twardości HA nie są jednakowe.

Porównywalność wyników została zapewniona przez zachowanie podobieństwa geometrycznego odcisków. Naruszenie podobieństwa fizycznego wiąże się między innymi z faktem, że podczas wgniatania kulki w metal wraz z rosnącym odkształceniem rośnie jego utwardzenie, stąd dla kulek o różnych średnicach, mimo zachowania podobieństwa geometrycznego prób (<p = const), otrzymuje się różne głębokości odcisków, a więc i różne utwardzenie materiału. Powoduje to różnice w twardościach wyznaczonych przy użyciu kulek o różnych średnicach. Ponadto, na skutek różnej skłonności poszczególnych metali i ich stopów do utwardzenia, mimo stosowania odpowiednich współczynników obciążenia gwarantujących podobieństwo geometryczne prób nie można porównywać otrzymanych wyników ze sobą. Porównywalność twardości Brinella w tych przypadkach ma tylko znaczenie umowne.

Ze względu na zależność wyniku próby od warunków jej przeprowadzenia należy podać przy symbolu twardości warunki, w jakich przeprowadzono próbę. Symbol jednostki twardości Brinella uzupełnia się liczbami oznaczającymi: średnicę kulki, wielkość stosowanego obciążenia i czas działania obciążenia.

Twardość Brinella wyraża się w zapisie liczbą składającą się z trzech cyfr znaczących i występującego po niej oznaczenia twardości HA (HAS lub HBW), uzupełnionego dalszymi liczbami, określającymi warunki badania.

S4

Wykaz pełnych oznaczeń twardości Brinella w zależności od stosowanej średnicy kulki D i wartości siły obciążającej F przy danej stałej obciążenia K, działającej w czasie 10-rl 5 s, podano w cytowanej już wcześniej tablicy 2.1. Przykładowe zapisy twardości Brinella odpowiadającej średnicy odcisku:

• d = 0,250 mm, otrzymanego za pomocą kulki z węglików spiekanych o średnicy D = 1 mm, przy obciążeniu F = 294,2 N w ciągu 20 s: 601 HBW 1/30/20 lub 601 HB 1/30/20,

•    d = 1,630 mm, uzyskanego za pomocą kulki stalowej o średnicy D = as 5 mm, przy obciążeniu F - 7355N w ciągu 10-fl5 s: 350 HBS 5/750 lub 350 HB 5/750,

•    d - 1,500mm, uzyskanego za pomocą kulki z węglików spiekanych o średnicy D = 5 mm i obciążeniu F = 7355 w ciągu 10-rl 5 s: 415 HBW 5/750,

•    d = 4,42 mm, uzyskanego za pomocą kulki stalowej o średnicy D = = 10 mm i obciążeniu F = 29420 N w ciągu 10-rl5 s: 185 HBS lub 185 HB.

Zgodnie z zasadą de Saint-Venanta, w przedmiocie obciążonym siłą skupioną naprężenia maleją w funkcji odległości od miejsca przyłożenia siły. W otoczeniu kulki naprężenia przekraczają granicę sprężystości, powodując powstanie odkształceń trwałych. Należy więc ustalić minimalną grubość badanego przedmiotu, dla której naprężenia w miejscu zetknięcia się przedmiotu ze stolikiem twardościomierza nie będą wpływały na zniekształcenia odcisku, i określić minimalne odstępy między odciskami oraz minimalną odległość odcisku od krawędzi badanego przedmiotu. Konieczną grubość przedmiotu w zależności od średnicy D kulki i średnicy d odcisku można określić z wykresu przedstawionego na rys. 2.16. Odstęp środków sąsiednich odcisków przy twardości po-

O    1    2    3    i    5    6

Średnica odcieku dl mm! Rys. 2.16

55