Duritatea metalelor. metale duritate Tabelul

Pentru piese și mecanisme au fost materiale durabile și fiabile din care sunt realizate, trebuie să respecte condițiile necesare pentru lucru. De aceea, este important să se controleze valorile admisibile ale proprietăților lor mecanice de bază. Prin proprietățile mecanice sunt duritatea, rezistența, duritatea, maleabilitatea. duritatea metalelor - caracterizarea structurală primară.

noțiune

Duritatea metalelor și aliajelor, - o proprietate de material de a crea o rezistență la penetrare in straturile sale superficiale ale unui organism care nu este deformat și nici distrusă în timpul sarcinii concomitente (indentare). Determina scopul:

• informații cu privire la validitatea caracteristicilor structurale și a capacităților de operare;
• Analiza timpului de acțiune;
• controlul temperaturii rezultatele tratamentului.

Din această figură rezistența de suprafață parțial dependentă și rezistența la îmbătrânire. Se examinează ca materie primă și piese gata făcute.

opţiuni de studiu

Indicatorul este o cantitate care se numește numărul de duritate. Există diferite metode de măsurare a durității metalelor. Studiul mai precise includ utilizarea diferitelor tipuri de calcule și duritatea indenters legate de:

1. Brinell: esența aparatelor - indentare cu bile în calculul de metal sau adâncitură din aliaj cu diametrul de analizat și calculul ulterior al parametrului mecanic matematic.
2. Rockwell: utilizat cu bile sau un vârf de diamant conic. Valoarea este afișată pe cadran sau o decontare determinată.
3. Vickers: măsurarea mai precisă a durității metalului cu un vârf de diamant piramidal.

Există formule speciale și tabele pentru a determina corespondențele dintre performanța parametrică a diferitelor metode de măsurare pentru același material.

Factorii care determină varianta de măsurare

În condiții de laborator, cu gama de echipamente necesare, alegerea studiului efectuat în funcție de caracteristicile specifice ale piesei.

1. O valoare indicativă a parametrului mecanic. Pentru oțeluri de construcții și materiale cu duritate scăzută până la 450-650 HB metoda Brinell utilizată; pentru scule, oțeluri aliate și alte aliaje - Rockwell; pentru tverdosplavov - Vickers.
2. Dimensiunile eșantionului de încercare. piese în special mici și subțiri sunt examinate de un tester de duritate Vickers.
3. Grosimea metalului în punctul de măsurare, în special, cimentat sau strat nitrurat.

Toate cerințele și conformitatea cu GOST documentate.

Caracteristici Metoda Brinell

Testarea durității metalelor și aliajelor folosind Brinell duritate tester sunt realizate cu următoarele caracteristici:

1. Indentor - minge de oțel aliat sau de carbură de tungsten aliaj cu un diametru de 1, 2, 2,5, 5 sau 10 mm (GOST 3722-81).
2. Durata indentare statica: pentru fier și oțel - 10-15 pentru aliaje neferoase - 30, este de asemenea posibil, cu o durată de 60, iar în unele cazuri - 120 și 180 ...
3. Valoarea limită a parametrilor mecanici: 450 HB când se măsoară bile de oțel; HB 650 prin utilizarea tverdosplava.
4. încărcare posibil. Cu ajutorul bunurilor livrate este reglată deformare forță reală de pe proba de testare. minime lor valori posibile: 153,2, 187.5, 250 N; maxim - 9807, 14710, 29420 H (GOST 23677-79).

Folosind formule, în funcție de diametrul selectat de minge și de materialul de testat, se poate calcula indentare forță admisibilă corespunzătoare.

tip de aliaj	încărcare de calcul matematic
Oțel, nichel și aliaje de titan	30D 2
fontă	2 10D, 30D 2
Cupru si aliaje de cupru	2 5D, 10D 2, 30D 2
Metale ușoare și aliaje	2,5D 2, 2 5D, 10D 2, 15D 2
Plumb, staniu	1D 2

denumiri EXEMPLU:

400HB10 / 1500-1520, unde 400HB - duritatea Brinell a metalului; 10 - diametru Ball, 10 mm; 1500 - sarcina statica de 1500 kgf; 20 - perioada decupării 20.

Pentru a stabili cifrele exacte explora în mod eficient aceeași probă în mai multe locuri, iar rezultatul global este determinat de a găsi valoarea medie a primit.

Metoda de determinare duritate Brinell

Procesul de cercetare presupune următoarele etape:

1. Verificați detaliile privind conformitatea cu cerințele (GOST 9012-59, GOST 2789).
2. Verificați de funcționare a dispozitivului.
3. Pentru a alege mingea dorit, identificarea posibilelor efort, instalarea de mărfuri pentru perioada de formare a amprentei.
4. Pornind de duritate și deformare a modelului.
5. Diametrul locașului de măsurare.
6. Calculul empirică.

HB = F / A,

unde F - sarcină, kgs sau H; A - zona de imprimare, ^{2 mm.}

HB = (0102 * F) / (π * D * h),

unde D - diametrul balonului, mm; h - adâncimea indentare, mm.

de metal duritate măsurată în acest mod are relația empirică cu calculul parametrilor de rezistență. metodă precisă, în special pentru aliajele moi. Este fundamental în determinarea valorilor sistemelor proprietăților mecanice.

Caracteristici Metode Rockwell

Această metodă de măsurare a fost inventat în 20-e ale secolului XX, mai automatizate decât cea anterioară. Acesta este utilizat pentru materiale mai dure. Principalele sale caracteristici (GOST 9013-59, GOST 23677-79):

1. Prezența unei încărcături primare 10 kg.
2. Perioada de expunere: 10-60.
3. valorile de margine de posibili indicatori: HRA: 20-88; HRB: 20-100; HRC: 20-70.
4. Numărul este vizualizat pe duritatea cadran, poate fi, de asemenea, calculată aritmetic.
5. Scale și cavitație. Cunoscut 11 scale diferite, în funcție de tipul de penetratorului și sarcina maximă admisă statică. Cea mai comună utilizare: A, B și C.

A: diamant vârful conic unghi la vârf 120˚, influențe statice totale de putere admisibil - 60 kgf, HRA; produse fine studiate, cea mai mare parte închiriat.

C: ca con de diamant, proiectat pentru a forța maximă de 150 kgf, HRC, este aplicabil pentru materiale solide și călite.

B: dimensiunea minge de 1,588 mm, realizate din oțel călit sau dur din aliaj de carbură de tungsten, sarcina - 100 KGF, HRB, este utilizat pentru a evalua duritatea produselor recoapte.

Blob-tip (1,588 mm) este adecvat pentru scala Rockwell B, F, G. E scară există, de asemenea, H, K, pentru care este utilizat un diametru minge de 3,175 mm (GOST 9013-59).

Numărul de probe efectuate folosind un tester de duritate Rockwell în aceeași zonă este limitată de dimensiunea elementelor. sonda reutilizabil în regiunea 3-4 diametrul spațiului de deformare precedent. Grosimea produselor de testare și reglementate. Nu trebuie să fie mai mică de 10 ori a crescut adâncimea de penetrare a vârfului.

denumiri EXEMPLU:

50HRC - metale Rockwell duritate, masurata cu ajutorul unui vârf de diamant, numărul său este egal cu 50.

Planul de cercetare pe scara Rockwell

măsurarea durității metalului este mai simplificat decât procesul de Brinell.

1. Evaluarea dimensiunilor și caracteristicilor suprafeței piesei de prelucrat.
2. Verificați de funcționare a dispozitivului.
3. Determinarea tip vârf și capacitatea de încărcare.
4. Instalarea eșantionului.
5. Punerea în aplicare a eforturilor primare de material, dimensiunea de 10 kgf.
6. Punerea în aplicare a eforturilor de conformare complete.
7. Citirea unui receptionata formați numărul pe scara.

Este de asemenea posibil un calcul matematic pentru a determina cu exactitate parametrul mecanic.

Sub condiția folosirii unui con de diamant având o sarcină de 60 kgf, sau 150:

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

atunci când se face testul cu mingea sub forța de 100 kgf:

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

unde h - adâncimea de penetrare a indentor în forța primară a 10 kgf; H - adâncimea de penetrare a indentor sub sarcină maximă; 0.002 - factor de reglementare a cantității de mișcare a vârfului atunci când numărul de duritate de 1 unitate.

Metoda Rockwell este simplu, dar nu exact. În același timp, vă permite să măsoare proprietățile mecanice ale metalelor grele și a aliajelor.

Detaliile privind tehnica Vickers

Determinarea durității metalelor prin această metodă este cea mai simplă și precisă. Duritatea se bazează pe adâncitura în vârful probei de diamant piramidal.

Caracteristici principale:

1. Indentor: Piramida diamant cu un unghi la vârf de 136 °.
2. încărcare maximă admisă: fonta si otel aliat - 5-100 kgf; pentru aliaje de cupru - 2.5-50 kg; pentru aluminiu și aliajele sale - 1-100 KGF.
3. Perioada de expunere sarcină statică: 10 până la 15 secunde.
4. Materiale de testare: oțel și a metalelor neferoase , cu o duritate de 450-500 HB, inclusiv produsul după tratamentul termochimic.

denumiri EXEMPLU:

700HV20 / 15,

în care 700HV - Vickers număr duritate; 20 - 20 kg sarcină 15 - în timpul eforturilor statice 15.

Secvența studiului Vickers

Procedura este extrem de simplificată.

1. Verificați proba și echipamentul. O atenție deosebită este acordată detaliilor suprafeței.
2. Selectarea efortului admisibil.
3. Instalarea materialului de test.
4. Începând cu duritatea în loc de muncă.
5. Citirea rezultat pe cadran.

Calculul matematic prin această metodă este după cum urmează:

HV = 1,8544 * (F / d ^2),

unde F - Load, kgf; d - valoarea medie a lungimilor diagonalelor indentare în mm.

Acesta vă permite să măsoare metal de mare duritate, părțile subțiri și mici, oferind în același timp o mai mare precizie a rezultatului.

Metodele pentru tranziția între scalele

După determinarea diametrului de imprimare cu ajutorul unor echipamente speciale, puteți utiliza tabelul pentru a determina duritatea. Tabelul metalelor duritate - dovedit asistent în calculul parametrului mecanic. Astfel, dacă știți Brinell, poate determina cu ușurință un număr corespunzător Vickers sau Rockwell.

Exemple ale unor valori adecvate:

Diametrul indentare, mm	Metoda de investigare
	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

metale duritate Tabelul se bazează pe date experimentale și are o precizie ridicată. Există, de asemenea, un grafic al durității Brinell a conținutului de carbon din aliaj fier-carbon. Astfel, în conformitate cu aceste dependențe pentru oțelul la cantitatea de carbon în compoziție egală cu 0,2%, se ridică la 130 HB.

pentru a proba cerințele

În conformitate cu cerințele oaspeților, piesele de încercare trebuie să respecte următoarele caracteristici:

1. Recoltarea ar trebui să fie netedă, fermă pe duritatea masa, marginile sale ar trebui să fie netede și prelucrate cu grijă.
2. Suprafața trebuie să aibă o rugozitate de suprafață minimă. Acesta trebuie să fie șlefuit și curățate, inclusiv cu ajutorul unor compoziții chimice. În același timp, în timpul procesului de prelucrare, este important să se prevină formarea durificării și îmbunătățirea temperaturii stratului prelucrat.
3. Partea trebuie să se potrivească cu metoda aleasă pentru determinarea durității proprietăților parametrice.

Efectuarea cerințe principale - o precizie condiție prealabilă.

duritatea metalelor - o proprietate mecanică fundamentală importantă prin care se identifică unele dintre caracteristicile mecanice și tehnologice, rezultatele proceselor de prelucrare anterioare, impactul factorilor temporari, posibile condiții de funcționare. Tehnica de selectie studiu depinde de caracteristicile eșantioanelor orientative, parametrii săi și compoziția chimică.