Лабораторная работа

Тема: Определение твердости по Бринелю, Раквеллу, Виккерсу

Цель: научиться производить испытания на твердость по Бринелю, Раквеллу, Виккерсу.

Задание:

1. Описать методику определения твердости по Бринелю, Раквеллу, Виккерсу. Привести схемы испытания различными способами.

2. Привести расчеты определения твердости по Бринелю, Раквеллу, Виккерсу.

3. Перевести твердость по Бринелю в твердость по Раквеллу, Виккерсу.

4. Результаты работы оформить в виде протокола.

1. Методика определения твердости по Бринелю

Испытание на твердость по Брюнелю производится вдавливанием в испытываемый образец стального шарика определенного диаметра под действием заданной нагрузки в течении определенного времени (рисунок 2.1).

В результате вдавливание шарика на поверхность образца получается отпечаток (лунка). Отношение давления поверхности полученного отпечатка (шарового сегмента) дает число твердости, обозначаемое НВ.

Порядок проведения испытания:

а) Установить на подвеску грузы, соответствующие выбранной для испытания нагрузке.

б) Наконечник с шариком вставить в шпиндель и укрепить.

в) На столик поместить испытаемый образец.

г) Вращением рукоятки по часовой стрелке поднять столик и прижать образец к шарику.

д) Нажатием кнопки включить электродвигатель.

е) Измерить полученный отпечаток.

ж) Определить твердость.

 

                             р

 

 

                         D

                                                                 

                                                                 h

                         d

Рисунок 2.1 Схема испытаний по Бринелю. P - давление на шарик. d - диаметр лунки. D - диаметр шарика. h - глубина отпечатка.

 

Методика измерения отпечатка

Полученный отпечаток измеряется лупой или микроскопах в двух взаимно перпендикулярных направлениях, диаметр отпечатка определяется как средне арифметическое из двух измерений. Передвигая лупу, надо один край отпечатка совместить с началом шкалы (рисунок 2.2). Прочитать деления шкалы, с которым совпадает противоположный край отпечатка. Данный отсчет и будет соответствовать размеру диаметра отпечатка. Затем лупу или образец надо повернуть на 900 и измерить диаметр отпечатка второй раз.

Отсчёт по шкале лупы. d = 3,4 мм.     

Рисунок 2.2 Размер отпечатка.

 

2. Методика определения твердости по Раквеллу

Испытание на твердость по Раквеллу производится вдавливанием в испытываемый образец конуса с углом 1200. Конус вдавливают в испытательный образец под действием двух последовательно прилагаемых нагрузок- предварительной Р0 и основной Р1. Общая нагрузка Р будет равна сумме предварительной Р0 и основной Р1 нагрузок (рисунок 2.3). h0- глубина внедрения наконечника в испытательный материал под действием предварительной нагрузки P0. Глубина внедрения наконечника в испытательный материал под действием основной нагрузки P1.

Порядок проведения испытания:

а) Выбрать наконечник с нагрузкой в зависимости от твёрдости испытуемого образца.

б) В конце шпинделя прибора закрепить оправку с конусом и установить необходимую нагрузку.

в) Установить на стол испытуемый образец.

г) Вращением маховика по часовой стрелки осторожно поднимать до тех пор, пока не упрётся в ограничительный чехол.

д) Плавным нажатием на кнопку включить.

е) После окончание цикла нагружения произвести отсчёт по шкале индикатора.

ж) Вращением маховика против часовой стрелки отпустить стол. ............