ИЗМЕРЕНИЕ ТВЕРДОСТИ. Царапанием. Вдавливанием

ИЗМЕРЕНИЕ ТВЕРДОСТИ

Статические (медленное нагружение)

1. Царапанием

а) металлы – с помощью инструмента определенной твердости (например, напильника), для 100 % контроля в массовом производстве

Пример: необходимо сделать вывод о годности детали, твердость которой должна находиться в пределах 48-50 HRC

напильник твердостью 44-46 HRC – не должен оставлять рисок

напильник твердостью 52-54 HRC – должен оставить риски

б) неметаллы (минералы) – используется шкала Мооса, где за «1» принята твердость талька (или графита), за «10» – твердость алмаза.

Поэтому, когда сравнивают твердость минералов, то говорят, например, «Твердость рубина по шкале Мооса составляет __ баллов».

2. Вдавливанием

Метод замера твердости	Индентор	Нагрузка	Обозначение	Порядок определения твердости
Бринелль	стальной закаленный шарик	(от 2,5D² до 30D², где D – диаметр индентора-шарика) до 3000 кг	HB	Нанести отпечаток; с помощью лупы Бринелля замерить его диаметр (в двух перпендикулярных направлениях); используя формулу кг/мм² (если ´9,8 = МПа) или таблицу, определить число твердости. в формуле Р – давление, кг; F – площадь отпечатка, мм²; D – диаметр шарика, мм; d – диаметр отпечатка, мм
Роквелл	алмазный конус	60 кг	HRA	Число твердости определяется по шкале прибора
	стальной закаленный шарик	100 кг	HRB
	алмазный конус	150 кг	HRC

Метод замера твердости

Индентор

Нагрузка

Обозначение

Порядок определения твердости

Виккерс

алмазная пирамида

5, 10, 20, 30 кг и т.д.

(если нужно определить твердость каких-либо структурных составляющих, то сначала нужно приготовить микрошлиф и протравить его)

Нанести отпечаток; с помощью встроенного микроскопа замерить длину его диагонали; используя формулу или таблицу, определить число твердости

Микротвердость

алмазная пирамида

5, 10, 20, 50, 100, 200, 500 г.

Hµ, где µ – нагрузка

Формулы для соотношения чисел твердости (быстрого перевода), полученных разными методами:

HRC ´ 10 = HB

HRB ´ 2 = HB

Динамические (быстрое нагружение)

3. Метод Шора – твердость определяется по высоте отскока шарика, обозначается в единицах __HSh

4. Измерение твердости с помощью переносного прибора Бринелля

Решить следующие примеры:

Какой из материалов тверже

а) 20 HRA; 20 HRB или 20 HRC

б) 50 HRA; 96 HRB или 38 HRC

в) как можно определить твердость материала по методу Бринелля, если она значительно ниже 450 НВ?

В качестве выводов нужно написать преимущества и недостатки каждого метода

Для защиты лабораторной работы нужно ответить на контрольные вопросы в конце методички