Metalen hardheid. Table hardheidsmetalen

Om te delen en mechanismen waren duurzaam en betrouwbaar materialen waaruit ze gemaakt zijn, moeten voldoen aan de noodzakelijke voorwaarden voor het werk. Dat is de reden waarom het belangrijk is om de toegestane waarden van hun fundamentele mechanische eigenschappen te controleren. De mechanische eigenschappen zijn de hardheid, sterkte, taaiheid, ductiliteit. metalen hardheid - de belangrijkste structurele karakterisatie.

notie

De hardheid van metalen en legeringen, - materiaaleigenschap van het creëren van weerstand tegen penetratie in het oppervlak lagen van een lichaam dat niet vervormd of vernietigd tijdens gelijktijdige lading (inspringing). Bepaal het doel van:

• informatie over de geldigheid van de structurele kenmerken en de operationele capaciteiten;
• analyse van de inwerktijd;
• temperatuurregeling behandelingsresultaten.

Hiervan deels afhankelijk oppervlaktesterkte en weerstand tegen veroudering. Onderzoek als grondstof en kant-en-klare onderdelen.

opties studie

De indicator is een hoeveelheid die het aantal hardheid wordt genoemd. Er zijn verschillende methoden voor het meten van de hardheid van metalen. De meest nauwkeurige studie omvatten het gebruik van verschillende soorten berekeningen en de daarmee verband houdende pinnen om de hardheid:

1. Brinell: de essentie van de inrichting - kogelindrukking in de geanalyseerde berekening metaal of legering inkeping diameter en de daaropvolgende berekening van de wiskundige mechanische parameter.
2. Rockwell: gebruikte bal of een diamant taps tip. De waarde wordt weergegeven op de wijzerplaat of bepaald Settlement.
3. Vickers: de meest nauwkeurige meting van de hardheid van het metaal met een piramidevormige diamant tip.

Er zijn speciale formules en tabellen om overeenkomsten tussen de parametrische prestaties van de verschillende meetmethoden voor hetzelfde materiaal te bepalen.

Factoren die de meting variant

In het laboratorium, met de nodige scala van apparatuur, de keuze van een studie, uitgevoerd in afhankelijkheid van de specifieke kenmerken van het werkstuk uitgevoerd.

1. Een indicatieve waarde van de mechanische parameters. Voor constructiestaal en materialen met lage hardheid tot 450-650 HB Brinell methode; voor gereedschap, gelegeerd staal en andere legeringen - Rockwell; voor tverdosplavov - Vickers.
2. De afmetingen van het monster. Bijzonder kleine en dunne delen worden onderzocht door een Vickers-hardheid tester.
3. De dikte van het metaal in het meetpunt, in het bijzonder, gecementeerd of genitreerde laag.

Alle eisen en de naleving van gedocumenteerde GOST.

Kenmerken Brinell methode

Hardheidsproeven metalen en legeringen gebruikt Brinell-hardheid tester worden uitgevoerd met de volgende kenmerken:

1. Het indringlichaam - bol gelegeerd staal of wolfraam carbide legering met een diameter van 1, 2, 2,5, 5 of 10 mm (GOST 3722-81).
2. Duur statische inspringen: voor ijzer en staal - 10-15 s voor non-ferro legeringen - 30, is ook mogelijk met een looptijd van 60 jaar, en in sommige gevallen - 120 en 180 ...
3. De grenswaarde van de mechanische parameters: 450 HB bij het meten stalen kogel; HB 650 met tverdosplava.
4. Mogelijke belasting. Met behulp van de geleverde ingesteld werkelijke kracht deformatie van het testmonster. Hun minimum mogelijke waarden: 153,2, 187,5, 250 N; maximum - 9807, 14710, 29420 H (GOST 23677-79).

Met de formules, afhankelijk van geselecteerde diameter van de bal en het testmateriaal, kan men de overeenkomstige toelaatbare kracht inspringen berekenen.

legeringstype	Wiskundige berekeningen load
Staal, nikkel en titanium legeringen	30D 2
gietijzer	2 10D, 30D 2
Koper en koperlegeringen	2 5D, 10D 2, 30D 2
Lichte metalen en legeringen	2,5D 2, 2 5D, 10D 2, 15D 2
Lood, tin	1D 2

VOORBEELD benamingen:

400HB10 / 1500/20, waarin 400HB - Brinell hardheid van het metaal; 10 - Bal diameter 10 mm; 1500 - statische belasting, 1500 kg; 20 - de periode van de inkeping 20.

Om de exacte cijfers vast te stellen efficiënt hetzelfde monster verkennen in verschillende plaatsen, en de algehele resultaat wordt bepaald door het vinden van de gemiddelde waarde van de ontvangen.

Bepalingsmethode Brinellhardheid

Het onderzoek proces omvat de volgende stappen:

1. Controleer de details over de naleving van de voorschriften (GOST 9012-59, GOST 2789).
2. Controleer of bruikbaarheid van het apparaat.
3. Om de gewenste bal, identificatie van mogelijke inspanning, de installatie van de lading te kiezen voor de oprichting periode van de insprong.
4. Uitgaande hardheid en vervorming van het monster.
5. Meting uitsparing diameter.
6. Empirische berekening.

HB = F / A,

waarin F - belasting kgs of H; A - afdrukgebied, ^mm2.

HB = (0102 ° F) / (π * D * h),

waarin D - kogeldiameter, mm; h - indrukdiepte, mm.

Hardheid metal gemeten op deze wijze heeft de empirische relatie met de sterkteberekening parameters. nauwkeurige methode, in het bijzonder voor zachte legeringen. Het van fundamenteel belang bij het bepalen van de waarden van de systemen van de mechanische eigenschappen.

Kenmerken Rockwell methodes

Deze meetmethode is uitgevonden in de 20-er jaren van de twintigste eeuw, meer geautomatiseerd dan de vorige. Het wordt gebruikt voor hardere materialen. De belangrijkste kenmerken (GOST 9013-59, GOST 23677-79):

1. De aanwezigheid van een primaire belasting 10 kg.
2. Blootstelling Periode: 10-60.
3. Grenswaarden van mogelijke indicatoren: HRA: 20-88; HRB: 20-100; HRC: 20-70.
4. Het nummer wordt gevisualiseerd op de wijzerplaat hardheid kan ook rekenkundig worden berekend.
5. Schaal en indringlichaam. Bekende 11 verschillende schalen, afhankelijk van het type druklichaam en het maximaal toelaatbare statische belasting. Het meest gebruikt: A, B en C.

A: diamant taps uiteinde tophoek 120˚, toelaatbare stroom totale statische invloeden - 60 kgf, HRA; studeerde beeldende producten, voornamelijk verhuur.

C: zoals diamant kegel die maximale kracht van 150 kgf, HRC, geldt voor vaste en geharde materialen.

B: kogelmaat van 1,588 mm, vervaardigd uit gehard staal of hard carbide-wolfraam legering, de belasting - 100 kgf, HRB, wordt gebruikt om de hardheid van uitgegloeide producten te beoordelen.

Blob-tip (1,588 mm) is geschikt voor opschaling Rockwell B, F, G E schaal ook voorkomen, H, K, waarbij wordt gebruik gemaakt van een kogeldiameter van 3,175 mm (GOST 9013-59).

Het aantal monsters uitgevoerd met een Rockwell-hardheid tester in hetzelfde gebied wordt begrensd door de grootte van de items. Herbruikbaar probe in het gebied 3-4 de diameter van de vorige vervormingsruimte. De dikte van de testproducten en gereguleerd. Het moet niet minder dan 10 maal grotere indringdiepte van de punt.

VOORBEELD benamingen:

50HRC - metalen Rockwell-hardheid, gemeten met een diamantpunt, het aantal gelijk aan 50.

Plan onderzoek naar Rockwell schaal

metaal hardheidsmeting is eenvoudiger dan de werkwijze voor Brinell.

1. Evaluatie van afmetingen en kenmerken van het werkstukoppervlak.
2. Controleer of bruikbaarheid van het apparaat.
3. Bepaling soort tip en laadcapaciteit.
4. Het installeren van het monster.
5. De uitvoering van de primaire inspanningen op het materiaal, de grootte van 10 kgf.
6. Implementatie van volledige naleving inspanningen.
7. Het lezen van een ontvangen belt u het nummer op de schaal.

Kan ook wiskundige berekening om de mechanische parameters nauwkeurig te bepalen.

Op voorwaarde dat het gebruik van een diamant kegel met een belasting van 60 kg, of 150:

HR = 100 - ((Hh) / 0002;

bij het maken van test met de bal onder de kracht van 100 kgf:

HR = 130 - ((Hh) / 0002,

waarin h - de indringdiepte van het druklichaam in de primaire kracht van 10 kgf; H - penetratiediepte van het druklichaam onder volle belasting; 0.002 - factor die de hoeveelheid beweging van de punt wanneer het aantal hardheid met 1 eenheid.

Rockwell methode is eenvoudig, maar niet exact. Tegelijkertijd staat het u om de mechanische eigenschappen van harde metalen en legeringen te meten.

Details van de Vickers-techniek

Bepaling van de hardheid van metalen bij deze methode het meest eenvoudig en nauwkeurig. Hardheid is gebaseerd op de inkeping in de steekproef diamant piramidevormige tip.

Belangrijkste kenmerken:

1. Het indruklichaam: diamantpiramide met een tophoek 136 °.
2. Maximaal toegestane belasting: voor gelegeerd gietijzer en staal - 5-100 kgf; voor koperlegeringen - 2,5-50 kg; voor aluminium en zijn legeringen - 1-100 kgf.
3. Blootstelling Periode statische belasting: 10 tot 15 seconden.
4. Testmaterialen: staal, non-ferrometalen met een hardheid van 450-500 HB, waaronder product na thermochemische behandeling.

VOORBEELD benamingen:

700HV20 / 15,

waarbij 700HV - Vickers hardheid; 20 - 20 kg belasting; 15 - tijdens de statische inspanningen 15.

De sequentie van onderzoek Vickers

De procedure is zeer vereenvoudigd.

1. Controleer het monster en apparatuur. Bijzondere aandacht wordt besteed aan de details van het oppervlak.
2. Het selecteren van toegestane inspanning.
3. Installatie van het testmateriaal.
4. Vanaf de hardheid in de baan.
5. Het lezen van het resultaat op de wijzerplaat.

Wiskundige berekening van deze werkwijze is als volgt:

HV = 1,8544 * (F / ^d2)

waarin F - Belading kgf; d - de gemiddelde waarde van de lengten van de diagonalen van de inkeping in mm.

Hiermee kunt u de hoge hardheid metalen, dunne en kleine onderdelen meten, terwijl een hoge nauwkeurigheid van het resultaat.

Werkwijzen voor de overgang tussen de schalen

Na het bepalen van de diameter van de afdruk met behulp van speciale apparatuur, kunt u de tabel gebruiken om de hardheid te bepalen. Table hardheid metalen - bewezen assistent berekening van de mechanische parameters. Dus, als je weet dat de Brinell, kan gemakkelijk een geschikt aantal Vickers of Rockwell bepalen.

Voorbeelden van enkele geschikte waarden:

De diameter van de inspringing mm	onderzoeksmethode
	Brinell	Rockwell			Vickers
		Een	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 hardheid metalen is gebaseerd op experimentele gegevens en een hoge nauwkeurigheid. Er zijn ook een grafiek van de Brinell hardheid van het koolstofgehalte in de ijzer-koolstof-legering. Zo wordt volgens een dergelijke afhankelijkheden staal om de hoeveelheid koolstof in de samenstelling gelijk aan 0,2% is bedraagt 130 HB.

eisen proeven

In overeenstemming met de eisen van de gasten, moet proefstukken voldoen aan de volgende kenmerken:

1. Oogsten moet glad zijn, stevig op de tafel hardheid, de randen moeten glad en zorgvuldig verwerkt.
2. Het oppervlak moet een minimale oppervlakteruwheid te hebben. Het moet worden geschuurd en schoongemaakt en dat ook met de hulp van chemische samenstellingen. Tegelijkertijd, tijdens de bewerking, is het belangrijk om de vorming van harding en verbetering van verwerkte bedtemperatuur voorkomen.
3. De bij voorkeur de gekozen werkwijze overeen ter bepaling van de hardheid van de parametrische eigenschappen.

Het uitvoeren van primaire eisen - een eerste vereiste nauwkeurigheid.

metalen hardheid - een belangrijke fundamentele mechanische eigenschap die hen identificeert een aantal mechanische en technologische eigenschappen, de resultaten van de eerdere bewerkingen, het effect van tijdelijke factoren, mogelijk bedrijfsomstandigheden. Studie selectie techniek is afhankelijk van het monster kenmerken die indicatief zijn, de parameters en de chemische samenstelling.