La duresa dels metalls. metalls de duresa Taula

Mecanismes i les parts eren materials duradors i fiables de les que es fan, han de complir amb les condicions necessàries per al treball. Per això és important controlar els valors permissibles de les seves propietats mecàniques bàsiques. Per les propietats mecàniques són de duresa, tracció, duresa, ductilitat. la duresa de metalls - la caracterització estructural primària.

noció

La duresa de metalls i aliatges, - una propietat del material de crear resistència a la penetració en les seves capes superficials d'un cos que no es deforma ni es destrueix durant la càrrega concomitant (osca). Determinar el propòsit de:

• informació sobre la validesa de les característiques estructurals i capacitats operatives;
• anàlisi del temps de l'acció;
• els resultats del tractament de temperatura de control.

D'aquesta figura en part dependent de resistència de la superfície i resistència a l'envelliment. Examinar com a matèria primera i peces confeccionades.

estudi d'opcions

L'indicador és una quantitat que es diu el nombre de duresa. Hi ha diversos mètodes de mesura de la duresa dels metalls. L'estudi més precís incloure l'ús de diversos tipus de càlculs i la duresa penetradores relacionats:

1. Brinell: l'essència de l'aparell - indentació de bola en el càlcul de metall o indentació aliatge de diàmetre analitzat i el posterior càlcul del paràmetre mecànic matemàtic.
2. Rockwell: utilitzat bola o una punta de diamant cònic. El valor es mostra al dial o de liquidació determinada.
3. Vickers: el mesurament més precís de la duresa del metall amb una punta de diamant piramidal.

Hi ha fórmules especials i taules per determinar correspondències entre el rendiment paramètric de diferents mètodes de mesura per al mateix material.

Factors que determinen la variant de mesurament

En condicions de laboratori, amb la gamma d'equips necessaris, l'elecció de l'estudi dut a terme en funció de les característiques específiques de la peça de treball.

1. Un valor indicatiu del paràmetre mecànic. Per acers estructurals i materials amb baixa duresa fins 450-650 mètode Brinell HB utilitzat; per a l'eina, acers d'aliatge i altres aliatges - Rockwell; per tverdosplavov - Vickers.
2. Les dimensions de la mostra d'assaig. parts Especialment petites i primes són examinats per un mesurador de duresa Vickers.
3. El gruix del metall en el punt de mesurament, en particular, cimentat o capa nitrurada.

Tots els requisits i el compliment de GOST documentat.

Característiques mètode Brinell

assaig de duresa de metalls i aliatges utilitzant provador de duresa Brinell es duen a terme amb les següents característiques:

1. El penetrador - bola de acer d'aliatge o de carbur de aliatge de tungstè amb un diàmetre d'1, 2, 2,5, 5 o 10 mm (GOST 3722-81).
2. Durada indentació estàtica: per al ferro i l'acer - 10-15 s per aliatges no fèrrics - 30, també és possible amb una durada de 60, i en alguns casos - 120 i 180 ...
3. El valor límit dels paràmetres mecànics: 450 HB en el mesurament de la bola d'acer; HB 650 mitjançant l'ús de tverdosplava.
4. càrrega possible. Amb l'ajuda de la mercaderia subministrada s'ajusta la deformació força real a la mostra d'assaig. Els seus valors mínims possibles: 153,2, 187,5, 250 N; màxim - 9807, 14710, 29420 H (GOST 23677-79).

Usant les fórmules, depenent de diàmetre seleccionat de la pilota i pel material d'assaig, es pot calcular la corresponent indentació força permissible.

tipus d'aliatge	càrrega càlcul matemàtic
Acer, níquel i aliatges de titani	30D 2
ferro colat	2 10D, 30D 2
Coure i aliatges	2 5D, 10D 2, 30D 2
metalls lleugers i aliatges	2,5 D 2, 2 5D, 10D 2, 15D 2
Plom, estany	1D 2

designacions EXEMPLE:

400HB10 / 1500-1520, on 400HB - duresa Brinell del metall; 10 - Diàmetre de la bola, 10 mm; 1500 - càrrega estàtica, 1500 kgs; 20 - el període de l'osca 20.

Per establir el nombre exacte explorar de manera eficient la mateixa mostra en diversos llocs, i el resultat global es determina trobant el valor mitjà de rebut.

Mètode de determinació de duresa Brinell

El procés d'investigació consisteix en els següents passos:

1. Comprovi els detalls en el compliment dels requisits (GOST 9012-59, GOST 2789).
2. La comprovació del dispositiu.
3. Per triar la pilota desitjada, la identificació del possible, la instal·lació de càrrega per al seu període de formació de l'esquerda.
4. A partir de la duresa i la deformació de la mostra.
5. diàmetre recés de mesurament.
6. càlcul empíric.

HB = F / A,

on F - càrrega, kgs o H; A - àrea d'impressió, ^mm2.

HB = (0102 * F) / (π * D * h),

on D - diàmetre de la bola, mm; h - profunditat de indentació, mm.

de metall duresa mesura d'aquesta manera té la relació empírica amb el càlcul dels paràmetres de força. mètode precís, especialment per a aliatges tous. És fonamental en la determinació dels valors dels sistemes de les propietats mecàniques.

Característiques mètodes Rockwell

Aquest mètode de mesurament va ser inventat en els 20-s del segle XX, més automatitzats que l'anterior. S'utilitza per a materials més durs. Les seves principals característiques (GOST 9013-59, GOST 23677-79):

1. La presència d'una càrrega primària a 10 kg.
2. Període d'exposició: 10-60.
3. valors de límit de possibles indicadors: HRA: 20-88; HRB: 20-100; CDH: 20-70.
4. El número es visualitza a la duresa de línia, també es pot calcular aritmèticament.
5. Escala i penetrador. Conegut 11 escales diferents en funció del tipus de indentador i la càrrega màxima admissible estàtica. L'ús més comú: A, B i C.

A: punta de diamant cònic angle de vèrtex 120˚, potència permesa influències estàtiques total - 60 kgf, HRA; excel·lents productes estudiats, la majoria dels lloguers.

C: com con de diamant, dissenyat per a la força màxima de 150 kgf, HRC, és aplicable per a materials sòlids i endurits.

B: mida de la bola de 1,588 mm, fet d'acer temperat o d'un aliatge de carbur de tungstè dur, la càrrega - 100 kgf, HRB, s'utilitza per avaluar la duresa dels productes recuits.

Blob-tip (1,588 mm) és adequat per a l'escala Rockwell B, F, també hi ha escala G. E, H, K, per a la qual s'utilitza un diàmetre de bola de 3,175 mm (GOST 9013-59).

El nombre de mostres realitzat per l'ús d'un mesurador de duresa Rockwell a la mateixa zona està limitada per la grandària dels elements. sonda reutilitzable a la regió de 3-4 el diàmetre de l'espai de deformació anterior. El gruix dels productes d'assaig i regulat. No ha de ser menys de 10 vegades més gran profunditat de penetració de la punta.

designacions EXEMPLE:

50HRC - metall de duresa Rockwell, mesura usant una punta de diamant, el seu nombre és igual a 50.

Pla de la recerca en l'escala Rockwell

mesurament de la duresa de metall és més simplificat que el procés per Brinell.

1. Avaluació de dimensions i característiques de la superfície de la peça.
2. La comprovació del dispositiu.
3. Determinació tipus punta i capacitat de càrrega.
4. La instal·lació de la mostra.
5. Aplicació dels esforços principals en el material, la mida de 10 kgf.
6. Implementació dels esforços de compliment complet.
7. La lectura d'un rebuda marcar el número de l'escala.

També és possible el càlcul matemàtic per tal de determinar amb precisió el paràmetre mecànic.

Sota la condició d'usar un con de diamant que té una càrrega de 60 kgf, o 150:

HR = 100 - ((Hh) / 0002;

en fer la prova amb la pilota sota la força de 100 kgf:

HR = 130 - ((Hh) / 0002,

on h - la profunditat de penetració del penetrador en la força primària de 10 kgf; H - profunditat de penetració del penetrador a plena càrrega; 0.002 - factor de regulació de la quantitat de moviment de la punta quan el nombre de duresa per 1 unitat.

mètode Rockwell és simple, però no exacta. Al mateix temps que li permet mesurar les propietats mecàniques dels metalls durs i aliatges.

Detalls de la tècnica Vickers

Determinació de la duresa dels metalls per aquest mètode és més senzilla i precisa. La duresa es basa en l'osca a la punta de la mostra de diamant piramidal.

Característiques principals:

1. El indentador: piràmide de diamant amb un angle de vèrtex 136 °.
2. Màxima càrrega admissible: per ferro colat aliat i acer - 5-100 kgf; per a aliatges de coure - 2,5-50 kg; per alumini i els seus aliatges - 1-100 kgf.
3. Període d'exposició de càrrega estàtica: 10 a 15 segons.
4. Els materials d'assaig: acer i metalls no fèrrics amb una duresa de 450-500 HB, inclòs el producte després del tractament termoquímic.

designacions EXEMPLE:

700HV20 / 15,

en el qual 700HV - nombre de duresa Vickers; 20 - càrrega 20 kg; 15 - durant els esforços estàtics 15.

La seqüència d'estudi Vickers

El procediment és extremadament simplificat.

1. Comproveu la mostra i l'equip. Es presta especial atenció als detalls de la superfície.
2. Selecció d'esforç permissible.
3. La instal·lació del material de prova.
4. A partir de la duresa en el treball.
5. La lectura de resultat al dial.

Càlcul matemàtic per aquest mètode és el següent:

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

on F - Load, kgf; d - el valor mitjà de les longituds de les diagonals de l'empremta en mm.

Se li permet mesurar el metall d'alta duresa, parts primes i petites, mentre que proporciona alta precisió del resultat.

Els mètodes per a la transició entre les escales

Després de determinar el diàmetre de la impressió amb l'ajuda d'un equip especial, pot utilitzar la taula per determinar la duresa. Taula metalls de duresa - van provar auxiliar en el càlcul del paràmetre mecànic. Per tant, si es coneix el Brinell, pot determinar fàcilment un nombre apropiat de Vickers o Rockwell.

Els exemples d'alguns valors adequats:

El diàmetre de la indentació, mm	mètode d'investigació
	Brinell	Rockwell			Vickers
		la	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

metalls de duresa taula es basa en dades experimentals i té una alta precisió. També hi ha un gràfic de la duresa Brinell del contingut de carboni en l'aliatge ferro-carboni. Per tant, d'acord amb aquestes dependències per a l'acer a la quantitat de carboni en la composició igual a 0,2% equival a 130 HB.

mostrejar requisits

De conformitat amb els requisits dels clients, les provetes han de complir amb les següents característiques:

1. La collita ha de ser llisa, ferma en la duresa taula, les seves vores ha de ser suau i acuradament processat.
2. La superfície ha de tenir una rugositat superficial mínima. S'ha de polir i netejat, en particular amb l'ajuda de composicions químiques. Simultàniament, durant el procés de mecanitzat, és important per evitar la formació d'enduriment de treball i millora de la temperatura del llit del processat.
3. La part ha de coincidir amb el mètode seleccionat per a la determinació de la duresa de les propietats paramètriques.

Realització requisits principals - un requisit previ exactitud.

la duresa de metalls - una important propietat mecànica fonamental que els identifica algunes de les característiques mecàniques i tecnològiques, els resultats dels processos de mecanitzat anteriors, l'impacte dels factors temporals, les possibles condicions de funcionament. tècnica de selecció Estudi depèn de les característiques de la mostra indicatius, els seus paràmetres i composició química.