Формули розрахунку твердості за різними методами - Компанія"Метротест"
Які методи існують визначення твердості?
Для визначення твердості зразків існують різні методи, такі як статичний та динамічний (ударний) та ультразвуковий.
Динамічні та ультразвукові методи не вимагають визначення твердості вручну. Твердість з'являється на екрані.
Для методів по Брінеллю, Віккерсу та Мікро-Віккерсу існують емпіричні таблиці та формули для розрахунку твердості.
Для методу Роквеллу існує формула для вимірювання глибини відбитка.
За методом Шора вимірюється глибина вдавлювання індентора в поверхню досліджуваного зразка під дією пружини, що тарується.
Як вимірюють твердість методом Брінелля?
Вимірювання твердості по Брінеллю відбувається шляхом впровадження з певним навантаженням загартованої сталевої кульки (діаметром 2,5 мм; 5 мм або 10 мм) у поверхню випробуваного зразка. У результаті поверхні зразка виходить відбиток. За допомогою лупи вимірюють діаметр відбитка.
Формула твердості за Брінеллем.
Формула розрахунку твердості методом Брінелля (HB, HBW):
- де НВ – при використанні сталевої кульки для металів із твердістю менше 450 одиниць; (HBW – при використанні кульки із твердого сплаву з твердістю понад 450 одиниць), кгс;
- F - навантаження, що діє на індентор, Н (кгс);
- А - площа поверхні відбитка, мм 2;
- D – діаметр сталевої кульки, мм;
- d –діаметр відбитка, мм.
Навантаження на кульку вибирають в залежності від виду матеріалу К і повинна бути пропорційна квадрату діаметра кульки:
Відповідне навантаження F і діаметр кульки D вибирають таким чином, щоб діаметр відбитка знаходився в межах:
Товщина зразка повинна, як мінімум, у 8 разів перевищувала глибину впровадження індентора.
Як вимірюють твердість методом Роквелла?
Вимірювання твердості за Роквеллом заснований на занурення алмазного наконечника (120 градусів) або сталевого загартованого кульки (діаметром 1,588 мм) з подальшим вимірюванням глибини відбитка.
Формула твердості за Роквеллом
Формула розрахунку твердості за Роквеллом (HR):
- при вимірі твердості алмазним наконечником (120 градусів) застосовують формулу:
де H-h-різниця глибин впровадження індентора (в мм) після зняття основного навантаження і до його застосування.
- при вимірюванні твердості загартованим сталевим кульовим індентором (діаметром 1,588 мм):
Як вимірюють твердість методом Віккерса?
Формула твердості за Віккерсом.
Формула розрахунку твердості за Віккерсом (HV):
- де F - випробувальне навантаження, що діє на індентор, кгс;
- М - площа поверхні відбитка, мм 2;
- a – нахил алмазного наконечника пірамідної форми;
- d – середня довжина діагоналі відбитка, мм.