Визначення твердості за Брінелем
ЗВІТ
За дисципліною «Матеріалознавство»
Виконав: гр. ЕПР-1-13 Мазуров Р.
Перевірив: Герман К. А.
Визначення твердості металів методом Брінеля та Роквелла
Твердістю називається здатність металів і сплавів чинити опір дії пластичної деформації при контактному додатку навантаження. Випробування на твердість завдяки своїй простоті знаходить широке застосування під час випробування матеріалів та готових виробів. Крім того, слід мати на увазі, що величина твердості пов'язана з межею міцності матеріалів і завдяки цьому виявляється можливим визначити міцність матеріалів без їх руйнування. Так, наприклад, для вуглецевих сталей між числом твердості по Брінелю і межею міцності існує наступна залежність:
Визначення твердості за Брінелем
У випробуваний матеріалА під певним навантаженнямР вдавлюється сталева загартована кулька діаметромD. За величиною відбиткаd судять про твердість. Число твердості за БрінелемНВ визначається як відношення навантаження, що діє на кульку до поверхні відбитка (сегменту)F, тобто.
З рис. 1 можна визначити поверхню кульового сегмента, використовуючи відоме з геометрії співвідношення , деh - глибина відбитка.
Виражаючи глибину відбиткаh через його діаметр і діаметр кульки, отримаємо
Однак проводити щоразу розрахунки твердостіНВ за формулою немає необхідності, оскільки для різних значень діаметра відбитка складено таблиці (див. додаток).
Визначення твердості зразків проводиться за допомогою автоматичного важеля преса Бринеля типу ПВМ.
Робота на пресі здійснюється наступнимчином. Перед початком випробувань встановлюються вантажі та кулька в залежності від роду та товщини випробуваного матеріалу. Важель з підвісками без вантажів врівноважує навантаження на кульку 187,5 кг. Підбором вантажів можна здійснити такі навантаження: 187,5; 250; 500; 750; 1000 та 3000 кг.
Випробуваний матеріал поміщається на столик і за допомогою гвинта, що приводиться в рух обертанням маховичка або рукоятки, піднімається до кульки, укріпленій в оправці, до тих пір, поки пружина, що притискає кульку до зразка, не стиснеться вщент, а покажчик не стане проти ризику, створюючи цим попереднє навантаження 100 кг. Потім натисканням кнопки (збоку преса) включається електродвигун, який через коробку швидкостей призводить до обертального руху ексцентрик. Ексцентрик, обертаючись, опускає шатун вниз, внаслідок чого вантажі через систему важелів створюють навантаження на кульку.
При подальшому обертанні ексцентрика шатун піднімається, знімає навантаження з кульки, повертає важелі та вантажі у вихідне положення. Повернення вантажів у вихідне положення сигналізується дзвінком та супроводжується вимкненням електродвигуна. Обертанням маховичка або рукоятки у зворотний бік опускають стіл, випробуваний зразок відводять від кульки, після чого вимірюють діаметр відбитка за допомогою лупи (з точністю до 0,01 мм) і по таблиці, знаючи навантаження і діаметр кульки, знаходять твердість Бринеля.