LABOLATORIUM WYTRZYMAŁOŚCI MATERIAŁÓW
Wydział Budowy Maszyn gr: M-2 MiBM 95/96 1.Kasierski Mariusz 2.Kaczmarek Radosław 3.Klecha Grzegorz 4.Jurewicz Piotr	Temat: 1.Pomiar twardości metodą Brinella. 2.Pomiar twardości metodą Vickersa. 3.Pomiar twardości młotkiem Poldi.
Data wykonania ćwiczenia: 18.10.95r	Data oddania: 25.10.95r	Ocena:

1.Pomiar twardości metodą Brinella polega na wgniataniu przez określony czas twardej kulki, w płaską, dostatecznie gładką powierzchnię badanego przedmiotu siłą prostopadłą do tej powierzchni aż do powstania odkształceń trwałych.

HB=

gdzie: F-siła, S-powierzchnia odcisku (czaszy kulistej powstałej w badanym materiale).

W trakcie pomiaru twardość wyznaczamy ze wzoru:

gdzie:D-średnica kulki [mm], d-średnica odcisku [mm], F-siła [N]

Tabela wyników:

Materiał	Nr pomiaru	Siła obc.	Srednica kulki	Śr. średn. odc.	HB
-	-	F[N]	D[mm]	d[mm]	-
45 45 45	1 2 3	7355 7355 7355	5 5 5	1.940 1.945 2.140	244 243 200
HB średnie: 229

2.Pomiar twardości metodą Vickersa polega na wgniataniu w płaską, odpowiednio gładką powierzchnię badanego przedmiotu diamentowego foremnego czworokątnego ostrosłupa o kącie wierzchołkowym 136pod obciążeniem F oraz zmierzeniu przekątnej powstałego odcisku.

HV=

gdzie: F- siła, S-pole powierzchni bocznej odcisku.

W/g Polskiej Normy (PN-78/H-04360) twardość wyznaczamy ze wzoru:

gdzie:F-siła obciążająca [N], d-średnia arytmetyczna dwóch przekątnych d₁ i d₂ [mm]_.

Tabela wyników:

Materiał	Pomiar	Obciążenie	Przekątne odcisku			HV
-	-	F[N]	d1[mm]	d2[mm]	dśr[mm]	-
45	1 2 3	294 294 294	0.279 0.299 0.299	0.287 0.297 0.298	0.283 0.298 0.299	668 603 601
HV średnie: 624

3.Pomiar twardości młotkiem Poldi należy do metod dynamiczno-plastycznych i jest metodą ręczną. Twardość określamy przez porównanie odcisku w badanym materiał i w materiale wzorcowym o znanej twardości Hb_w.

HB=kHB_w

gdzie:HB_w-twardość materiału wzorcowego, k-współczynnik.

gdzie: D-średnica kulki [mm], d-średnica odcisku w badanym materiale [mm], d_w-średnica w materiale wzorcowym [mm].

Tabela wyników:

Materiał	Pomiar	Tward.wzor	Średnice odcisków		Współcz. k	Twardość
-	-	HB	d[mm]	dw[mm]	-	HB
45	1 2 3	180 180 180	3.250 2.110 1.810	2.920 2.850 2.143	0.784 1.190 2.143	142 344 386
HB średnie: 365

4.Wnioski:

Pomiar twardości metodą Brinella jest najbardziej rozpowszechnioną metodą statyczną pomiaru twardości. Jest to metoda dość prosta ale wynik zależy od obciążenia oraz średnicy kulki (przy stałej średnicy kulki wynik zależy od siły obciążającej). Dlatego należy dążyć do przeprowadzenia próby w optymalnych warunkach, co gwarantowałoby podobieństwo geometryczne odcisków. W trakcie ćwiczenia uzyskaliśmy twardość HB=223 co jest wartością zbliżoną do twardości stali konstrukcyjnej jaką badaliśmy podanej w PN-75/H-84019.

Metoda Vickersa jest najdoskonalejszą metodą statycznego pomiaru twardości. Pozwala zmierzyć twardość w zakresie od 10 do 1000 HV. Zmierzona twardość HV jest zgodna z twardością HB do 300 jednostek, i nie zależy od stosowanego obciążenia. Pozwala na pomiar twardości materiałów bardzo cienkich i małych, pomiar praktycznie nie niszczy powierzchni przedmiotu. Jednakże należy zapewnić odpowiednią gładkość powierzchni, zmierzyć przekątne z dużą dokładnością co czyni metodę mało wydajną. Dodatkowo stosowanie metody ogranicza duży koszt twardościmierza. W trakcie ćwiczenia uzyskaliśmy wyniki zbliżona do siebie, co świadczy o dobrze przeprowadzonym pomiarze i wiarygodności wyniku.

Wyniki pomiaru twardości młotkiem Poldi mają największe rozbieżności (pierwszego pomiaru nie uwzględniamy przy liczeniu twardości średniej).Jest to metoda mało dokładna mimo prób jej ulepszenia. Dokładność pomiaru zależy od różnicy twardości materiału wzorcowego i badanego (im różnica ta jest mniejsz tym dokładność większa). Niemniej jednak jest ona bardzo popularna ze względu na prostotę, brak konieczności stosowania skomplikowanych przyrządów, możliwość pomiaru w różnych miejscach np: na rampach kolejowych.

---