Ознакомление с современными методами и приборами определения твёрдости презентация

Ознакомление с современными методами и приборами определения твёрдости материалов Практическое задание №1

ПЛАН ВЫПОЛНЕНИЯ ПРАКТИЧЕСКОЙ РАБОТЫ Сформулировать цель работы. Изучить общие положения (методика, объекты измерения, диапазоны измерения, индентор, описать общий вид твердомера) Сравнить три метода измерения твердости и выявить различия. Сделать выводы по проведенной работе и записать их. Справка: индентор — элемент прибора для измерения твёрдости, вдавливаемый в испытываемый материал.

Цель работы:  Цель работы:  Оборудования и материалы: Твердометр типа ТК алмазный конус, образцы. Ход работы: 1. Ознакомление с сущностью методов измерения твёрдости. 2. Схемы определения твердости. 3. Ознакомление с устройством твердометра. 4 Практические испытания образцов. 5 Вывод. 6. Ответить на контрольные вопросы.

Теоретическая часть Твердость — свойство материала оказывать сопротивление упругой и пластической деформации или разрушению при внедре­нии в поверхностный слой материала другого, более твердого и не получающего остаточной деформации тела - индентора.

Какие существуют методы измерения твердости материала? Метод Бринелля Метод Роквелла Метод Виккерса Твёрдость по Шору (Метод вдавливания) Метод Польди

Метод Бринеля Метод Бринелля — твёрдость определяется по диаметру отпечатка, оставляемому металлическим шариком, вдавливаемым в поверхность. Метод измерения твердости по Бринеллю регламентирован ГОСТ 9012. Твёрдость вычисляется как отношение усилия, приложенного к шарику, к площади отпечатка Размерность единиц твердости по Бринеллю МПа (кг-с/мм²). Твёрдость, определённая по этому методу, обозначается HB, где H — hardness (твёрдость, англ.), B — Бринелль

Метод Роквелла Метод Роквелла — твёрдость определяется по относительной глубине вдавливания металлического шарика или алмазного конуса в поверхность тестируемого материала. Твёрдость, определённая по этому методу, является безразмерной и обозначается HR, HRB, HRC и HRA; Твёрдость вычисляется по формуле HR = 100 (130) − kd, где d — глубина вдавливания наконечника после снятия основной нагрузки, а k — коэффициент. Таким образом, максимальная твёрдость по Роквеллу по шкалам A и C составляет 100 единиц, а по шкале B — 130 единиц.

Схема измерения твердости по Роквеллу Р- приложенная общая нагрузка в течении 3…5 сек. P1- основная нагрузка P0- Предварительно оставшаяся нагрузка h0 — глубина внедрения индентора в испыту­емый образец под действием предварительной нагрузки P0.

Шкалы, использующиеся при измерении твердости по Роквеллу

Метод Виккерса Метод Виккерса — твёрдость определяется по площади отпечатка, оставляемого четырёхгранной алмазной пирамидкой, вдавливаемой в поверхность. Твёрдость вычисляется как отношение нагрузки, приложенной к пирамидке, к площади отпечатка (причём площадь отпечатка берётся как площадь части поверхности пирамиды, а не как площадь ромба); Размерность единиц твёрдости по Виккерсу кг-с/мм². Твёрдость, определённая по этому методу, обозначается HV Метод измерения твердости по Виккерсу регламентируется ГОСТ 2999.

Твёрдость по Шору Твёрдость по Шору (Метод вдавливания) — твёрдость определяется по глубине проникновения в материал специальной закаленной стальной иглы под действием калиброванной пружины. В данном методе измерительный прибор именуется дюрометром. Обычно метод Шора используется для определения твердости низкомодульных материалов (полимеров). Чаще всего используются шкалы A (для мягких материалов) или D (для более твердых). Твёрдость, определённая по этому методу, обозначается буквой используемой шкалы, записываемой после числа с явным указанием метода. Метод измерения твердости по Шору регламентирован ГОСТ 23273

Схема измерения твердости по Шору

Микротвёрдость Микротвёрдость - это твёрдость отдельных фаз и структурных составляющих, твёрдость внутри отдельных зёрен, тонкого поверхностного слоя (после химико-термической обработки) и тонких листов и фольги.  Микротвёрдость измеряется вдавливанием алмазной пирамидки под нагрузкой менее 2н (200 гс). Выбор участка для испытания микротвёрдости и определение размеров отпечатка производят под микроскопом, затем по специальным таблицам пересчитывают на так называемое число твёрдости — отношение нагрузки к площади поверхности отпечатка.

Прибор для определения микротвёрдости обеспечивает возможность выбора участка микроструктуры, где будет произведено вдавливание; благодаря малым размерам отпечатка можно измерять микротвёрдость отдельных фаз или даже отдельных зёрен. Прибор для определения микротвёрдости обеспечивает возможность выбора участка микроструктуры, где будет произведено вдавливание; благодаря малым размерам отпечатка можно измерять микротвёрдость отдельных фаз или даже отдельных зёрен. Микротвердость используют для изучения неоднородности распределения растворимых примесей по зерну, исследования пластической деформации, построения диаграмм фазового равновесия и т. д.