Kekerasan logam. Tabel kekandelan logam

Kanggo mesthekake manawa bagean lan mekanisme sing dawa lan dipercaya, bahan-bahan saka sing digawe digawe kudu sesuai karo kondisi kerja sing diperlokake. Mulane, penting kanggo ngontrol nilai sing diidinake dening indikator mekanik utamane. Sifat-sifat mekanik kalebu kekerasan, kekuwatan, ketahanan, daktilitas. Kekerasan logam minangka ciri khas utami.

Konsep saka

Kekerasan logam lan paduan yaiku properti saka materi kanggo nggawe resistance nalika awak liyane nyemprotake menyang lapisan permukaan, sing ora deformasi lan ora ambruk ing jumlah sing didampingi (indenter). Temtokake karo tujuane:

• Ngupaya informasi babagan fitur desain sing diidinake lan ing kemungkinan operasi;
• Analisis negara miturut tumindak wektu;
• Kontrol asil saka perawatan suhu.

Kekuwatan lan stabilitas lumahing kanggo nandhang umur partly gumantung indeks iki. Jelajahi materi mentahan lan bagian rampung.

Pilihan Riset

Indikator minangka kuantitas sing disebut nomer kekerasan. Ana macem-macem cara kanggo ngukur kekerasan logam. Pasinaon sing paling akurat kalebu nggunakake macem-macem jinis komputasi, indentor lan penguji kekerasan sing cocog:

1. Brinell: inti saka apparatus - werni sing ditemokake ing logam utawa logam sing diteliti, pitungan dhiameter cetakan lan pitungan matematika sabanjure parameter mekanik.
2. Rockwell: tip werni utawa balung kerucut digunakake. Nilai kasebut ditampilake ing skala utawa ditemtokake dening pitungan.
3. Vickers: Ukuran sing paling akurat saka wesi saka logam nggunakake tip pyramidal mirah.

Kanggo nemtokake korespondensi parametrik antarane indikator cara pangukuran sing beda kanggo materi sing padha, ana formula khusus lan tabel.

Faktor-faktor sing nemtokake opsi pangukuran

Ing kahanan laboratorium, ing pratelan saka macem-macem peralatan sing dibutuhake, pilihan saka metode investigasi dilakoni gumantung karakteristik tartamtu ing workpiece.

1. Nilai kira-kira parameter mekanik. Kanggo struktur baja lan bahan kanthi kekandelan cilik nganti 450-650 HB, metode Brinell digunakake; Kanggo instrumental, baja alloyed lan alloy - Rockwell; Kanggo carbides - Vickers.
2. Dimensi sampel tes. Katrangan utamané cilik lan nggoleki dipirsani nggunakake tester kekerasan Vickers.
3. Kekandelan logam ing panggonan pangukuran, utamane, saka lapisan sing disemen utawa sing disuntik.

Kabeh syarat lan kesesuaian didokumentasikan dening GOST.

Fitur saka metode Brinell

Testing kekerasan logam lan paduan nggunakake penguji kekerasan Brinell ditindakake kanthi fitur ing ngisor iki:

1. Ing indenter yaiku wesi baja paduan utawa alloy karbida-tungsten kanthi diameter 1, 2, 2,5, 5 utawa 10 mm (tamu 3722-81).
2. Jangka wektu indikator statis: 10-15 detik kanggo wesi lan baja, 30 kanggo wesi non-ferrous, 60 detik, lan ing sawetara kasus 120 lan 180 detik.
3. Batasi nilai parameter mekanik: 450 HB nalika diukur nganggo werni baja; 650 NW nalika nggunakake padamelan keras.
4. Luwih akeh. Kanthi bantuan saka kargo sing kalebu ing pesawat, gaya deformasi sing aktual kanggo sampel tes diatasi. Nilai minimum sing diidinake yaiku: 153,2, 187,5, 250 N; Maksimum - 9807, 14710, 29420 N (tamu 23677-79).

Kanthi bantuan saka rumus, gumantung saka dhiameter bal sing dipilih lan ing materi uji, bisa uga ngetung gaya sing bisa ditrapake.

Tipe paduan	Perhitungan matematis saka beban
Baja, nikel lan titanium paduan	30D 2
Cast iron	10D 2 , 30D 2
Tembaga lan tembaga	5D 2 , 10D 2 , 30D 2
Logam cahya lan paduan	2.5D 2 , 5D 2 , 10D 2 , 15D 2
Mimpin, timah	1D 2

Conto saka sebutan:

400HB10 / 1500/20, ngendi 400HB yaiku kekerasan Brinell; 10 - diameteripun werni, 10 mm; 1500 - beban statis, 1500 kg; 20 - periode indentasi, 20 s.

Kanggo ngetrapake tokoh sing tepat, rasional sinau sampel sing padha ing sawetara panggonan, lan asil sakabèhé ditemtokake kanthi nemokake nilai rata-rata saka sing ditampa.

Penentuan Kekerasan Brinell

Proses riset nerusake ing urutan ngisor iki:

1. Priksa rincian tumrap syarat (GOST 9012-59, tamu 2789).
2. Priksa serviceability piranti.
3. Pemilihan bal sing dibutuhake, netepake upaya sing bisa, instalasi kargo kanggo formasi, periode indentasi.
4. Running saka tester atose lan deformasi sampel.
5. Ngukur dhiameter reses.
6. Kaloro perhitungan empiris.

HB = F / A,

Dene F minangka beban, kgf utawa H; A iku area print, mm ² .

HB = (0.102 * F) / (π * D * h),

Dene D iku diameteripun bal, mm; H - ambane print, mm.

Kekerasan logam sing diukur kanthi metode iki duwe hubungan empirik karo pitungan parameter kekuatan. Cara iki akurat, utamane kanggo paduan alus. Dhasar sistem kanggo nemtokake nilai-nilai properti mekanik kasebut.

Fitur saka teknik Rockwell

Cara pangukuran iki ditemokaké ing taun 20-an abad XX, luwih otomatis tinimbang taun sadurunge. Digunakake kanggo bahan harder. Karakteristik utama (GOST 9013-59, tamu 23677-79):

1. Presensi saka beban utama 10 kgf.
2. Watesan wektu: 10-60 s.
3. Batasi nilai-nilai indikator bisa: HRA: 20-88; HRB: 20-100; HRC: 20-70.
4. Nomer diilhami ing dial saka meter kekerasan, lan bisa uga diitung arithmetically.
5. Timbangan lan indenters. Ana 11 timbangan beda, gumantung saka jinis indentor lan beban statis sing diijinake. Paling umum dianggo: A, B, lan C.

A: tip tumpukan berlian, sudut ing puncak 120˚, total kekuatan sing bisa diijolake kanthi statis - 60 kg, HRA; Produk tipis, utamané digulung, diselidiki.

C: uga kerucut berlian sing dirancang kanggo maksimal 150 kgf, HRC, cocok kanggo bahan sing keras lan hardened.

B: 1.588 mm werni sing digawe saka baja hardened utawa karbida padhet-tungsten alloy, muatan - 100 kgf, HRB, digunakake kanggo ngevaluasi kekerasan produk annealed.

Tipe werni-shaped (1.588 mm) bisa ditrapake kanggo timbangan Rockwell B, F, G. Uga ana skala E, H, K, sing bola digunakake kanthi diameter 3,175 mm (GOST 9013-59).

Jumlah sampel sing dijupuk kanthi pengamat kekerasan Rockwell ing salah sawijining wilayah diwatesi kanthi ukuran bagean. Tes tes diijini ing jarak 3-4 diameter saka situs deformasi sadurungé. Kapasitas prodhuk sing diuji uga diatur. Sampeyan kudu ora kurang saka 10 kaping jero penetrasi tip.

Conto saka sebutan:

50HRC - Rockwell kekerasan, diukur karo ujung mirah, nomer iku 50.

Rencana Penelitian Rockwell

Pengukuran kekerasan logam luwih disederhanakan tinimbang cara Brinell.

1. Perkiraan dimensi lan karakteristik permukaan sawijining bagean.
2. Priksa serviceability piranti.
3. Penentuan jenis tip lan beban sing diidinake.
4. Instalasi sampel.
5. Pelaksanaan usaha utama ing materi, nilai 10 kgf.
6. Ngleksanakke usaha sing cocog.
7. Nraca nomer sing ditampa ing cepet panggil.

Perhitungan matématika uga bisa kanggo nemtokake parameter mechanical kanthi akurat.

Nalika nggunakake conthong berlian kanthi muatan 60 utawa 150 kgf:

HR = 100 - ((HH) / 0,002;

Nalika nyoba nganggo werni kanthi gaya 100 kgf:

HR = 130 - ((HH) / 0,002,

Ing ngendi h ana kedalaman penetration saka indenter ing gaya utama 10 kgf; H iku kedalaman penetration saka indenter ing kebak muatan; 0,002 - Koefisien ngatur jumlah perpindahan tip kanthi owah-owahan ing jumlah kekerasan kanthi 1 unit.

Metode Rockwell sederhana, nanging ora cukup tepat. Ing wektu sing padha, piranti iki ngukur sifat mekanik kanggo logam lan logam sing padhet.

Karakteristik Teknik Vickers

Penentuan kekerasan logam ing metode iki paling prasaja lan akurat. Karya saka tester kekerasan adhedhasar indenting piramida pyramidal tip menyang sampel.

Fitur utama:

1. Indikator: piramida berlian kanthi sudut vertikal 136 °.
2. Beban maksimum sing diidinake: kanggo wesi campuran lan baja - 5-100 kg; Kanggo paduan tembaga - 2,5-50 kgf; Kanggo aluminium lan wesi adhedhasar kasebut - 1-100 kgf.
3. Periode nyepuh statis: 10 nganti 15 s.
4. Bahan uji: logam baja lan non-ferrous kanthi atose luwih saka 450-500 HB, kalebu produk sawise perawatan kimia-termal.

Conto saka sebutan:

700HV20 / 15,

Endi 700HV yaiku jumlah kekerasan Vickers; 20 - muat, 20 kg; 15 - periode gaya statis, 15 s.

Vickers Study Sequence

Prosedur iki banget disederhanakaké.

1. Priksa sampel lan peralatan. Wigati khusus ditrapake ing bagian permukaan.
2. Pilihan saka usaha sing dibutuhake.
3. Instalasi materi uji.
4. Muter penguji atose kanggo operasi.
5. Ngraca asil ing panggil.

Pitungan matematika kanggo metode iki yaiku:

HV = 1.8544 * (F / d ² ),

Endi F minangka beban, kgf; D iku nilai rata-rata saka tingkatan diagonal print, mm.

Sampeyan ngidini sampeyan ngukur kekandelan dharatan logam, tipis lan cilik, nalika nyedhiyakake akurasi dhuwur ing asil.

Cara kanggo ngoper antarane timbangan

Nemtokake dhiameter printah kanthi bantuan peralatan khusus, sampeyan bisa nggunakake tabel kanggo nemtokake kekerasan. Tabel hardness of metals minangka asisten verifikasi ing pitungan parameter mekanik. Dadi, yen sampeyan ngerti nilai Brinell, sampeyan bisa nemtokake nomer Vickers utawa Rockwell sing cocog.

Conto saka sawetara nilai sing cocog:

Dhiameter saka print, Mm	Metode investigasi
	Brinell	Rockwell			Vickers
		A	C	B
3.90	241	62.8	24.0	99.8	242
4.09	218	60.8	20.3	96.7	218
4.20	206	59.6	17.9	94.6	206
4.99	143	49.8	-	77.6	143

Tabel hardness of metals dikompilasi kanthi basis data eksperimen lan nduweni akurasi dhuwur. Ana uga dependensi grafis saka kekerasan Brinell ing isi karbon saka paduan karbon wesi. Dadi, miturut dependensi kaya kasebut, kanggo baja kanthi jumlah karbon ing komposisi 0,2%, yaiku 130 HB.

Syarat kanggo sampel

Miturut persyaratan GOST, bagéan uji kudu nduweni ciri-ciri ing ngisor iki:

1. Workpiece kudu rata, tegese lying ing meja saka tester kekerasan, sudhut sawijining kudu Gamelan utawa kasebut kanthi teliti, diproses.
2. Lumahing kudu duwe roughness minimal. Sampeyan kudu lemah lan di resiki, kalebu nggunakake senyawa kimia. Ing wektu sing padha, sajrone proses mesin, penting kanggo nyegah tatanan dingin lan nambah suhu lapisan sing dianggep.
3. Bab kasebut kudu cocog karo cara sing dipilih kanggo nemtokake kekerasan kanthi sifat parametrik.

Panggenangan syarat utami iku minangka syarat wajib kanggo akurasi pangukuran.

Kekerasan logam minangka sipat mekanik penting sing nemtokake sawetara fitur mekanik lan teknologi sing isih ana, asil proses pangolahan sadurunge, pangaruh faktor wektu, kemungkinan kondisi operasi. Pilihan metode penyidikan gumantung marang karakteristik orientasi sampel, paramèter lan komposisi kimia.