pobieranie: twardosc
Pobierz dokument docPrzeglądaj wersję html pliku:
POLITECHNIKA SZCZECIŃSKA
LABORATORIUM Z WYTRZYMAŁOŚCI MATERIAŁÓW
SPRAWOZDANIE NR. 2
Ćwiczenie Nr 2
Temat ćwiczenia: Pomiar twardości
Nazwisko i Imię:
Wydział
Grupa:
Data wykonania ćwiczenia:
Ocena:
Prowadzący ćwiczenie:
Podpis:
Cel ćwiczenia
Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z podstawowymi metodami pomiaru
twardości metali (Brinella, Rockwella, Vickersa), urządzeniami
służącymi do tego celu oraz praktycznym określeniem twardości
różnych metali tymi metodami.
Teoria
Twardość jest miarą odporności materiału przeciw lokalnym
odkształceniom trwałym, powstałym na powierzchni badanego przedmiotu
, wskutek wciskania w niego trwardszego ciała, zwanego wgłębnikiem.
Wgłębnikiem jest zazwyczaj kulka stalowa albo stożek lub ostrosłup
diamentowy.
Makrotwardość – przy badaniu makrotwardości określa się
twardość materiału jako całości.
Mikrotwardość – przy badaniu mikrotwardości określa się
twardość poszczególnych składników strukturalnych danego materiału
Metody pomiarowe
Metoda Brinella norma
PN-91/H-04350
Metoda ta polega na wciskaniu kulki stalowej lub z węglików spiekanych
w badaną próbkę pod działaniem określonego obciążenia,
przyłożonego prostopadle do jej powierzchni. Twardość Brinella HB
określa stosunek siły P wciskającej wgłębnik do pola A trwałego
odcisku, który w postaci czaszy kulistej utworzy się na powierzchni
materiału:
HB=P/A [kG/mm2] [MPa]
Jest to więc średnia wartość ciśnienia obliczonego w sposób umowny
, po osiągnięciu którego kulka przestaje się wgłębiać w materiał
. Uwzględniając zależności matematyczne powyższy wzór można
przedstawić w postaci:
HB=2P/{(D[D-D2-d2]} [kG/mm2] [MPa]
gdzie:
P- siła obciążająca [kG]
D- średnica kulki [mm]
d- średnica odcisku [mm]
Jeżeli tą samą kulką wykona się wiele odcisków w tym samym
materiale, kolejno zwiększając silę P i otrzymując coraz większe
odciski, to obliczone każdorazowo liczby twardości HB nie będą
jednakowe lecz będą się zmieniały. Jako wskaźnik twardości
charakteryzujący materiał przyjmuje się maksymalną wartość HB,
która wynika z takiego badania. Doświadczenia wykonane na różnych
materiałach wykazują, że owo maksimum zachodzi wtedy, gdy stosunek D
: d wynosi w przybliżeniu 0,4. Dopuszczając możliwość odchyłek
liczby twardości od wartości maksymalnej, zostało przyjęte w normie,
że średnica odcisków powinna zawierać się w granicach:
0,25 D < d < 0,7 D
Twardościomierz i jego wyposażenie
Stosowane są kulki ze stali, obrobione cieplnie , o minimalnej
twardości 850HV10 lub z węglików spiekanych. Zależnie od rodzaju
materiału badanej próbki, stosuje się kulki o średnicy D=10; 5;
2,5; 2 i 1mm. Do pomiaru średnicy odcisku kulki używa się mikroskopu
pomiarowego. Kulkami stalowymi można mierzyć twardość do 450 HB
Do pomiarów twardości Brinella używa się twardościomierza
działającego na zasadzie
prasy hydraulicznej.
Próbki
Powierzchnia badanej próbki w miejscu pomiaru twardości powinna być
płaska i gładka , oczyszczona ze zgorzeliny, smaru itp. Chropowatość
powierzchni próbek nie powinna przekraczać RA<= 5(m.
Kształt próbki może być dowolny pod warunkiem zastosowania do
pomiaru specjalnego stolika zapewniającego:
prostopadłość powierzchni pomiarowej do kierunku działania siły
obciążającej
położenie próbki bez odkształceń sprężystych i przesunięć pod
wpływem działania siły obciążenia
Grubość próbki powinna być co najmniej 8 razy większa niż
głębokość odcisku.
Wykonanie pomiaru
Badanie wykonuje się w temperaturze 20+-15[st. C], a temp. próby
rozjemczej powinna wynosić 23+-15[st. C].
Odstęp środków sąsiednich odcisków, powinna być większa od
6-krotnej średnicy odcisku d. Należy wykonać co najmniej 3 odciski
dla określenia średniej arytmetycznej wartości twardości.
Zaleca się stosowanie kulki o średnicy D=10mm, a jeżeli grubość
badanej próbki na to nie pozwala, należy stosować kulkę o średnicy
mniejszej zgodnie z punktem 3.3 PN-91/H-04350
Wielkość siły obciążającej F należy obliczyć wg wzoru:
F=9,807 KD2 [N]
wytyczne doboru K w zależności od rodzaju badanej próbki i jego
twardości podano w tabeli 2. PN-91/H-04350.
Kulkę należy obciążać równomiernie bez wstrząsów do żądanej
siły w ciągu 2-8s , licząc od chwili zetknięcia kulki z próbką.
Czas działania całkowitej siły obciążającej w zależności od
oczekiwanej twardości badanej próbki powinien być zgodny z tabelą 5.
PN-91/H-04350.
Należy wykonać co najmniej 3 odciski. Średnicę odcisku należy
mierzyć w dwóch wzajemnie prostopadłych kierunkach . Średnia
arytmetyczna obu pomiarów stanowi podstawę do obliczenia twardości
Brinella HB.
Metoda Rockwella norma
PN-91/H-04355
W metodzie Rockwella, dla uproszczenia i przyśpieszenia pomiarów,
określenie liczby twardości zostało oparte nie na pojęciu ciśnienia
, jak to miało miejsce w metodzie Brinella , lecz na pomiarach
głębokości odcisków trwałych uzyskiwanych w różnych materiałach
za pomocą ustalonego wgłębnika ( stożka diamentowego lub kulki
stalowej ) i ustalonego nacisku.
Pomiar polega na dwustopniowym wciskaniu wgłębnika siłą wstępną F0
i siłą główną F1 w badaną próbkę.
Podstawę określenia twardości
Rockwella wg tabel 1 i 2 PN-91/H-04350 stanowi pomiar trwałego
odkształcenia ( trwałego przyrostu głębokości odcisku „e”.
Wynik odczytuje się w jednostkach HR na odpowiednio wyskalowanym
czujniku. Symbol jednostki twardości Rockwella uzupełnia się literą
określającą skalę wg której wykonano pomiar oraz na początku
zapisu liczbowym wynikiem pomiaru np. 58HRC.
Twardościomierz - schemat stanowiska
Wgłębnik diamentowy w postaci stożka prostego o kącie
wierzchołkowym 120 st. lub wgłębnik stalowy w postaci kulki w stanie
ulepszonym cieplnie twardości nie mniejszej niż 850HV10 i średnicy:
1,588mm do pomiaru twardości wg skal B, F, G
3,175mm wg skal E, H, K
Czujnik powinien zapewnić dokładność odczytu wskazania wynoszącą
co najmniej 0,5 jednostki HR.
Próbki
Powierzchnia badanej próbki w miejscu pomiaru twardości powinna być
płaska i gładka , oczyszczona ze zgorzeliny smaru itp. Chropowatość
powierzchni próbek nie powinna przekraczać RA<= 5(m.
Kształt próbki może być dowolny pod warunkiem zastosowania do
pomiaru specjalnego stolika zapewniającego:
prostopadłość powierzchni pomiarowej do kierunku działania siły
obciążającej
położenie próbki bez odkształceń sprężystych i przesunięć pod
wpływem działania siły obciążenia
Grubość próbki powinna być co najmniej 10e.]
Wykonanie pomiaru
Badanie przeprowadza się w temperaturze 20+-15 [st. C], a temperatura
próby rozjemczej powinna wynosić 23+-15 [st. C].
Odległość środków dwóch sąsiednich odcisków powinna odpowiadać
co najmniej czterokrotnej średnicy odcisku , lecz nie powinna być
mniejsza niż 2mm. Odległość między środkiem odcisku a krawędzią
próbki powinna odpowiadać co najmniej dwu i półkrotnej średnicy
odcisku , lecz nie powinna być mniejsza niż 1mm.
Należy wykonać co najmniej 3 odciski dla określenia średniej
arytmetycznej wartości twardości.
Siłę wstępną F0=98,0N uzyskuje się poprzez dociśnięcie stolikiem
próbki do wgłębnika twardościomierza w sposób łagodny , bez
wstrząsów i drgań. Po ułożeniu urządzenia pomiarowego w
położeniu zerowym wgłębnik twardościomierza należy obciążyć
siła główną F1 do osiągnięcia obciążenia siłą całkowitą F wg
tabl.2 Pn-91/H-04350.
Czas obciążenia wgłębnika.
Przy utrzymaniu obciążenia siłą względną F0 czas obciążenia
wgłębnika siłą główną F1 powinien wynosić:
1-3s dla metali, które w warunkach pomiaru wykazują odkształcenie
plastyczne niezależne od czasu trwania obciążenie wgłębnika siłą
całkowitą F.
1-5s dla metali, które w warunkach pomiaru wykazują nieznaczną
zależność odkształceń plastycznych od czasu trwania obciążenia
wgłębnika siłą całkowitą F.
10-15s dla metali które w wyniku pomiaru wykazują znaczną
zależność odkształceń od czasu trwania obciążenia wgłębnika
siłą całkowitą.
Metoda Vickersa norma
PN-91/H-04360
To badanie twardości opracowane przez Smitha i Sandlanda w 1925r. jest
udoskonaleniem metody Brinella. Nazwę swą otrzymało od firmy Vickers,
która rozpoczęła produkcję twardościomierzy pracujących na
opisanych poniżej zasadach. Metoda ta polega na wciśnięciu w
określonym czasie diamentowego wgłębnika w badaną próbkę przy
wybranym obciążeniu 1,96 do 980,7 N.
Wgłębnik diamentowy
Powinien mieć kształt foremnego ostrosłupa. Kąt między
przeciwległymi ścianami ostrosłupa powinien wynosić 136 st. i
został tak dobrany, aby dla tych samych materiałów liczby twardości
Brinella i Vickersa były jednakowe. W rzeczywistości relacje między
HB i HV różnią się nieco. Na ogół do twardości 300Kg/mm2
wartości HV są o 5 jednostek większe od wartości HB, rys poniżej:
Próbki
Powierzchnia badanej próbki w miejscu pomiaru twardości powinna być
płaska i gładka, oczyszczona ze zgorzeliny, smaru itp. Chropowatość
powierzchni próbek nie powinna przekraczać Ra<= 5(m.
Kształt próbki może być dowolny pod warunkiem zastosowania do
pomiarów odpowiedniego stolika zapewniającego:
prostopadłość powierzchni pomiarowej do kierunku działania siły
obciążającej
położenie próbki bez odkształceń sprężystych i przesunięć pod
wpływem działania obciążenia.
Grubość próbki powinna być co najmniej 1,5d.
Wykonanie pomiaru
Badanie wykonuje się w temperaturze 20+-15[st. C], a temp. próby
rozjemczej powinna wynosić 23+-15[st. C].
Odległość środków dwóch sąsiednich odcisków powinna odpowiadzć
co najmniej czterokrotnej średnicy odcisku, lecz nie powinna być
mniejsza niż 2mm. Odległość między środkiem odcisku a krawędzią
próbki powinna odpowiadać co najmniej dwu i półkrotnej średnicy
odcisku, lecz nie powinna być mniejsza niż 1mm.
Należy wykonać co najmniej 3 odciski dla określenia średniej
arytmetycznej wartości twardości.
Przy standardowym pomiarze twardości Vickersa HV30 nominalna siła
całkowita obciążająca wgłębnik wynosi 294,2N. Dopuszcza się
stosowanie innych sił obciążających wgłębnik wg tabl. 2
PN-91/H-04350.
Czas działania obciążenia
Jest liczony od momentu osiągnięcia całkowitej siły F
obciążającej wgłębnik powinien wynosić od 10 do 15s.
Do obliczania twardości Vickersa należy przyjąć średnią
arytmetyczną wartość długości przekątnych jednego odcisku
Twardość Vickersa obliczamy ze wzoru:
HV=P/S=0,1891*F/d2 [Mpa]
4.Wnioski:
Metoda pomiarowa Brinella ma to do siebie że nadaje się do
materiałów niezbyt twardych, dlatego że przy twardościach (ponad 450
HB) mamy do czyniania z dużymi naciskami które mogą powodować
deformację samej kulki stalowej. Porównywanie wyników prób
twardości w tej metodzie też jest obarczone pewnym błędem nie da
się idealnie zachować prawa podobieństwa rozkładu naprężeń
(jednakowe stany naprężeń dla każdej próby) oraz wyniki te zależą
też od czasu działania obciążenia.
Metoda Rockwella jej podstawową wadą jest to że porównywanie
wyników w tej metodzie uzyskanych dla różnych skal tej metody jest
przybliżone ponieważ każdą ze skal w metodzie Rockwella traktuje
się jako oddzielny sposób pomiaru twardości. Zaletą jest to że w
przeciwieństwie do metody Brinella moża nią mierzyć wszelkie
możliwe zakresy twardości.
Metoda Vickersa stanowi udoskonalenie dwóch wyżej opisanych metod
pomiaru twardości. Nie ma tu już problemu z kształtem odcisków, a to
dzięki zastosowaniu wgłębnika diamentowego w kształcie piramidy.
Dzięki temu też można mierzyć materiały wszelkiej twardości, a
twardość obliczana analogicznie jak w metodzie Brinella nie zależy od
zastosowanego nacisku.
PAGE
PAGE 5
twardosc
POLITECHNIKA SZCZECIŃSKA
LABORATORIUM Z WYTRZYMAŁOŚCI MATERIAŁÓW
SPRAWOZDANIE NR. 2
Ćwiczenie Nr 2
Temat ćwiczenia: Pomiar twardości
Nazwisko i Imię:
Wydział
Grupa:
Data wykonania ćwiczenia:
Ocena:
Prowadzący ćwiczenie:
Podpis:
Cel ćwiczenia
Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z podstawowymi metodami pomiaru
twardości metali (Brinella, Rockwella, Vickersa), urządzeniami
służącymi do tego celu oraz praktycznym określeniem twardości
różnych metali tymi metodami.
Teoria
Twardość jest miarą odporności materiału przeciw lokalnym
odkształceniom trwałym, powstałym na powierzchni badanego przedmiotu
, wskutek wciskania w niego trwardszego ciała, zwanego wgłębnikiem.
Wgłębnikiem jest zazwyczaj kulka stalowa albo stożek lub ostrosłup
diamentowy.
Makrotwardość – przy badaniu makrotwardości określa się
twardość materiału jako całości.
Mikrotwardość – przy badaniu mikrotwardości określa się
twardość poszczególnych składników strukturalnych danego materiału
Metody pomiarowe
Metoda Brinella norma
PN-91/H-04350
Metoda ta polega na wciskaniu kulki stalowej lub z węglików spiekanych
w badaną próbkę pod działaniem określonego obciążenia,
przyłożonego prostopadle do jej powierzchni. Twardość Brinella HB
określa stosunek siły P wciskającej wgłębnik do pola A trwałego
odcisku, który w postaci czaszy kulistej utworzy się na powierzchni
materiału:
HB=P/A [kG/mm2] [MPa]
Jest to więc średnia wartość ciśnienia obliczonego w sposób umowny
, po osiągnięciu którego kulka przestaje się wgłębiać w materiał
. Uwzględniając zależności matematyczne powyższy wzór można
przedstawić w postaci:
HB=2P/{(D[D-D2-d2]} [kG/mm2] [MPa]
gdzie:
P- siła obciążająca [kG]
D- średnica kulki [mm]
d- średnica odcisku [mm]
Jeżeli tą samą kulką wykona się wiele odcisków w tym samym
materiale, kolejno zwiększając silę P i otrzymując coraz większe
odciski, to obliczone każdorazowo liczby twardości HB nie będą
jednakowe lecz będą się zmieniały. Jako wskaźnik twardości
charakteryzujący materiał przyjmuje się maksymalną wartość HB,
która wynika z takiego badania. Doświadczenia wykonane na różnych
materiałach wykazują, że owo maksimum zachodzi wtedy, gdy stosunek D
: d wynosi w przybliżeniu 0,4. Dopuszczając możliwość odchyłek
liczby twardości od wartości maksymalnej, zostało przyjęte w normie,
że średnica odcisków powinna zawierać się w granicach:
0,25 D < d < 0,7 D
Twardościomierz i jego wyposażenie
Stosowane są kulki ze stali, obrobione cieplnie , o minimalnej
twardości 850HV10 lub z węglików spiekanych. Zależnie od rodzaju
materiału badanej próbki, stosuje się kulki o średnicy D=10; 5;
2,5; 2 i 1mm. Do pomiaru średnicy odcisku kulki używa się mikroskopu
pomiarowego. Kulkami stalowymi można mierzyć twardość do 450 HB
Do pomiarów twardości Brinella używa się twardościomierza
działającego na zasadzie
prasy hydraulicznej.
Próbki
Powierzchnia badanej próbki w miejscu pomiaru twardości powinna być
płaska i gładka , oczyszczona ze zgorzeliny, smaru itp. Chropowatość
powierzchni próbek nie powinna przekraczać RA<= 5(m.
Kształt próbki może być dowolny pod warunkiem zastosowania do
pomiaru specjalnego stolika zapewniającego:
prostopadłość powierzchni pomiarowej do kierunku działania siły
obciążającej
położenie próbki bez odkształceń sprężystych i przesunięć pod
wpływem działania siły obciążenia
Grubość próbki powinna być co najmniej 8 razy większa niż
głębokość odcisku.
Wykonanie pomiaru
Badanie wykonuje się w temperaturze 20+-15[st. C], a temp. próby
rozjemczej powinna wynosić 23+-15[st. C].
Odstęp środków sąsiednich odcisków, powinna być większa od
6-krotnej średnicy odcisku d. Należy wykonać co najmniej 3 odciski
dla określenia średniej arytmetycznej wartości twardości.
Zaleca się stosowanie kulki o średnicy D=10mm, a jeżeli grubość
badanej próbki na to nie pozwala, należy stosować kulkę o średnicy
mniejszej zgodnie z punktem 3.3 PN-91/H-04350
Wielkość siły obciążającej F należy obliczyć wg wzoru:
F=9,807 KD2 [N]
wytyczne doboru K w zależności od rodzaju badanej próbki i jego
twardości podano w tabeli 2. PN-91/H-04350.
Kulkę należy obciążać równomiernie bez wstrząsów do żądanej
siły w ciągu 2-8s , licząc od chwili zetknięcia kulki z próbką.
Czas działania całkowitej siły obciążającej w zależności od
oczekiwanej twardości badanej próbki powinien być zgodny z tabelą 5.
PN-91/H-04350.
Należy wykonać co najmniej 3 odciski. Średnicę odcisku należy
mierzyć w dwóch wzajemnie prostopadłych kierunkach . Średnia
arytmetyczna obu pomiarów stanowi podstawę do obliczenia twardości
Brinella HB.
Metoda Rockwella norma
PN-91/H-04355
W metodzie Rockwella, dla uproszczenia i przyśpieszenia pomiarów,
określenie liczby twardości zostało oparte nie na pojęciu ciśnienia
, jak to miało miejsce w metodzie Brinella , lecz na pomiarach
głębokości odcisków trwałych uzyskiwanych w różnych materiałach
za pomocą ustalonego wgłębnika ( stożka diamentowego lub kulki
stalowej ) i ustalonego nacisku.
Pomiar polega na dwustopniowym wciskaniu wgłębnika siłą wstępną F0
i siłą główną F1 w badaną próbkę.
Podstawę określenia twardości
Rockwella wg tabel 1 i 2 PN-91/H-04350 stanowi pomiar trwałego
odkształcenia ( trwałego przyrostu głębokości odcisku „e”.
Wynik odczytuje się w jednostkach HR na odpowiednio wyskalowanym
czujniku. Symbol jednostki twardości Rockwella uzupełnia się literą
określającą skalę wg której wykonano pomiar oraz na początku
zapisu liczbowym wynikiem pomiaru np. 58HRC.
Twardościomierz - schemat stanowiska
Wgłębnik diamentowy w postaci stożka prostego o kącie
wierzchołkowym 120 st. lub wgłębnik stalowy w postaci kulki w stanie
ulepszonym cieplnie twardości nie mniejszej niż 850HV10 i średnicy:
1,588mm do pomiaru twardości wg skal B, F, G
3,175mm wg skal E, H, K
Czujnik powinien zapewnić dokładność odczytu wskazania wynoszącą
co najmniej 0,5 jednostki HR.
Próbki
Powierzchnia badanej próbki w miejscu pomiaru twardości powinna być
płaska i gładka , oczyszczona ze zgorzeliny smaru itp. Chropowatość
powierzchni próbek nie powinna przekraczać RA<= 5(m.
Kształt próbki może być dowolny pod warunkiem zastosowania do
pomiaru specjalnego stolika zapewniającego:
prostopadłość powierzchni pomiarowej do kierunku działania siły
obciążającej
położenie próbki bez odkształceń sprężystych i przesunięć pod
wpływem działania siły obciążenia
Grubość próbki powinna być co najmniej 10e.]
Wykonanie pomiaru
Badanie przeprowadza się w temperaturze 20+-15 [st. C], a temperatura
próby rozjemczej powinna wynosić 23+-15 [st. C].
Odległość środków dwóch sąsiednich odcisków powinna odpowiadać
co najmniej czterokrotnej średnicy odcisku , lecz nie powinna być
mniejsza niż 2mm. Odległość między środkiem odcisku a krawędzią
próbki powinna odpowiadać co najmniej dwu i półkrotnej średnicy
odcisku , lecz nie powinna być mniejsza niż 1mm.
Należy wykonać co najmniej 3 odciski dla określenia średniej
arytmetycznej wartości twardości.
Siłę wstępną F0=98,0N uzyskuje się poprzez dociśnięcie stolikiem
próbki do wgłębnika twardościomierza w sposób łagodny , bez
wstrząsów i drgań. Po ułożeniu urządzenia pomiarowego w
położeniu zerowym wgłębnik twardościomierza należy obciążyć
siła główną F1 do osiągnięcia obciążenia siłą całkowitą F wg
tabl.2 Pn-91/H-04350.
Czas obciążenia wgłębnika.
Przy utrzymaniu obciążenia siłą względną F0 czas obciążenia
wgłębnika siłą główną F1 powinien wynosić:
1-3s dla metali, które w warunkach pomiaru wykazują odkształcenie
plastyczne niezależne od czasu trwania obciążenie wgłębnika siłą
całkowitą F.
1-5s dla metali, które w warunkach pomiaru wykazują nieznaczną
zależność odkształceń plastycznych od czasu trwania obciążenia
wgłębnika siłą całkowitą F.
10-15s dla metali które w wyniku pomiaru wykazują znaczną
zależność odkształceń od czasu trwania obciążenia wgłębnika
siłą całkowitą.
Metoda Vickersa norma
PN-91/H-04360
To badanie twardości opracowane przez Smitha i Sandlanda w 1925r. jest
udoskonaleniem metody Brinella. Nazwę swą otrzymało od firmy Vickers,
która rozpoczęła produkcję twardościomierzy pracujących na
opisanych poniżej zasadach. Metoda ta polega na wciśnięciu w
określonym czasie diamentowego wgłębnika w badaną próbkę przy
wybranym obciążeniu 1,96 do 980,7 N.
Wgłębnik diamentowy
Powinien mieć kształt foremnego ostrosłupa. Kąt między
przeciwległymi ścianami ostrosłupa powinien wynosić 136 st. i
został tak dobrany, aby dla tych samych materiałów liczby twardości
Brinella i Vickersa były jednakowe. W rzeczywistości relacje między
HB i HV różnią się nieco. Na ogół do twardości 300Kg/mm2
wartości HV są o 5 jednostek większe od wartości HB, rys poniżej:
Próbki
Powierzchnia badanej próbki w miejscu pomiaru twardości powinna być
płaska i gładka, oczyszczona ze zgorzeliny, smaru itp. Chropowatość
powierzchni próbek nie powinna przekraczać Ra<= 5(m.
Kształt próbki może być dowolny pod warunkiem zastosowania do
pomiarów odpowiedniego stolika zapewniającego:
prostopadłość powierzchni pomiarowej do kierunku działania siły
obciążającej
położenie próbki bez odkształceń sprężystych i przesunięć pod
wpływem działania obciążenia.
Grubość próbki powinna być co najmniej 1,5d.
Wykonanie pomiaru
Badanie wykonuje się w temperaturze 20+-15[st. C], a temp. próby
rozjemczej powinna wynosić 23+-15[st. C].
Odległość środków dwóch sąsiednich odcisków powinna odpowiadzć
co najmniej czterokrotnej średnicy odcisku, lecz nie powinna być
mniejsza niż 2mm. Odległość między środkiem odcisku a krawędzią
próbki powinna odpowiadać co najmniej dwu i półkrotnej średnicy
odcisku, lecz nie powinna być mniejsza niż 1mm.
Należy wykonać co najmniej 3 odciski dla określenia średniej
arytmetycznej wartości twardości.
Przy standardowym pomiarze twardości Vickersa HV30 nominalna siła
całkowita obciążająca wgłębnik wynosi 294,2N. Dopuszcza się
stosowanie innych sił obciążających wgłębnik wg tabl. 2
PN-91/H-04350.
Czas działania obciążenia
Jest liczony od momentu osiągnięcia całkowitej siły F
obciążającej wgłębnik powinien wynosić od 10 do 15s.
Do obliczania twardości Vickersa należy przyjąć średnią
arytmetyczną wartość długości przekątnych jednego odcisku
Twardość Vickersa obliczamy ze wzoru:
HV=P/S=0,1891*F/d2 [Mpa]
4.Wnioski:
Metoda pomiarowa Brinella ma to do siebie że nadaje się do
materiałów niezbyt twardych, dlatego że przy twardościach (ponad 450
HB) mamy do czyniania z dużymi naciskami które mogą powodować
deformację samej kulki stalowej. Porównywanie wyników prób
twardości w tej metodzie też jest obarczone pewnym błędem nie da
się idealnie zachować prawa podobieństwa rozkładu naprężeń
(jednakowe stany naprężeń dla każdej próby) oraz wyniki te zależą
też od czasu działania obciążenia.
Metoda Rockwella jej podstawową wadą jest to że porównywanie
wyników w tej metodzie uzyskanych dla różnych skal tej metody jest
przybliżone ponieważ każdą ze skal w metodzie Rockwella traktuje
się jako oddzielny sposób pomiaru twardości. Zaletą jest to że w
przeciwieństwie do metody Brinella moża nią mierzyć wszelkie
możliwe zakresy twardości.
Metoda Vickersa stanowi udoskonalenie dwóch wyżej opisanych metod
pomiaru twardości. Nie ma tu już problemu z kształtem odcisków, a to
dzięki zastosowaniu wgłębnika diamentowego w kształcie piramidy.
Dzięki temu też można mierzyć materiały wszelkiej twardości, a
twardość obliczana analogicznie jak w metodzie Brinella nie zależy od
zastosowanego nacisku.
PAGE
PAGE 5
