Ang katigasan ng metal. Table katigasan metal

Sa mga bahagi at mekanismo ay matibay at maaasahang mga materyales mula sa kung saan sila ay ginawa, ay dapat sumunod sa ang mga kinakailangang mga kondisyon para sa trabaho. Iyon ay kung bakit ito ay mahalaga upang makontrol ang pinapahintulutan na mga halaga ng kanilang mga pangunahing mechanical properties. Sa pamamagitan ng mekanikal katangian ay ang tigas, lakas, kayamutan, kalagkitan. ang katigasan ng metal - ang pangunahing istruktura characterization.

paniwala

Ang katigasan ng riles at alloys, - isang materyal na ari-arian ng paglikha ng paglaban sa pagtagos sa kanyang ibabaw na patong ng isang katawan na kung saan ay hindi deformed o magigiba man sa panahon kakabit load (indentation). Tukuyin ang layunin ng:

• impormasyon sa ang pagiging wasto ng istruktura tampok at operating kakayahan;
• pagtatasa ng mga oras na pagkilos;
• control temperatura paggamot ng mga resulta.

Mula sa figure bahagyang nakadepende lakas ibabaw at paglaban sa Pagtanda. Suriin ang bilang raw na materyales at yari na mga bahagi.

mga pagpipilian ng pag-aaral

indicator ay isang dami na kung saan ay tinatawag na ang bilang ng tigas. May mga iba't-ibang mga paraan ng pagsukat ng tigas ng metal. Ang pinaka-tumpak na mga pag-aaral na kasama ang paggamit ng iba't-ibang uri ng mga kalkulasyon at ang kaugnay na indenters katigasan:

1. Brinell: ang kakanyahan ng patakaran ng pamahalaan - Ball indentation sa pinag-aralan ng metal o haluang metal indentation diameter ng pagkalkula at ang kasunod na pagkalkula ng matematika makina parameter.
2. Rockwell: ginamit bola o isang diamond tapered tip. Ang halaga ay ipinapakita sa dial o tinutukoy Settlement.
3. Vickers: ang pinaka-tumpak na pagsukat ng tigas ng metal na may pyramidal tip diyamante.

May mga espesyal na mga formula at mga talahanayan upang matukoy correspondences sa pagitan ng parametric pagganap ng iba't ibang mga pamamaraan ng pagsukat para sa parehong materyal.

Mga kadahilanan pagtukoy ng pagsukat variant

Sa ilalim ng mga kondisyon laboratoryo, na may mga kinakailangang mga hanay ng mga kagamitan, ang pagpili ng ang pag-aaral natupad sa pagtitiwala sa mga tiyak na mga katangian ng ang workpiece.

1. Isang pinagkakilanlan halaga ng mga makina parameter. Para sa estruktural steels at mga materyales na may mababang tigas ng hanggang sa 450-650 HB Brinell pamamaraan na ginamit; para sa kasangkapan, haluang metal steels at iba pang mga alloys - Rockwell; para tverdosplavov - Vickers.
2. Ang sukat ng mga pagsubok ispesimen. Lalo na maliit at manipis na mga bahagi ay sinusuri sa pamamagitan ng isang Vickers tigas tester.
3. Ang kapal ng metal sa pagsukat point, sa partikular, cemented o nitrided layer.

Ang lahat ng mga kinakailangan at pagsunod na may dokumentado GOST.

Mga Tampok Brinell paraan

Hardness pagsubok ng riles at alloys gamit Brinell tigas tester ay isinasagawa sa mga sumusunod na mga tampok:

1. Ang indenter - bola ng bakal haluang metal o ng Tungsten haluang metal karbid sa isang diameter 1, 2, 2.5, 5 o 10 mm (GOST 3722-81).
2. Duration static indentation: para sa iron at bakal - 10-15 s para sa non-ferrous alloys - 30, Posible rin na may tagal na 60, at sa ilang mga kaso - 120 at 180 ...
3. Ang boundary halaga ng mga makina na parameter: 450 HB kapag pagsukat steel ball; HB 650 sa pamamagitan ng paggamit tverdosplava.
4. Posibleng load. Sa tulong ng ang ibinigay na mga kalakal ay nababagay aktwal na puwersa pagpapapangit sa test sample. Ang kanilang mga pinakamababang posibleng halaga: 153.2, 187.5, 250 N; maximum - 9807, 14710, 29420 H (GOST 23,677-79).

Gamit ang mga formula, depende sa napiling lapad ng bola at sa pamamagitan ng materyal na pagsubok, maaari isa kalkulahin ang katumbas na pinapayagan na puwersa indentation.

haluang metal type	Mathematical pag-compute load
Steel, magtubog sa nikel at titan alloys	30D 2
kast-iron	2 10D, 30D 2
Copper at tanso alloys	2 5a, 10D 2, 30D 2
Banayad na riles at alloys	2,5D 2, 2 5a, 10D 2, 15D 2
Lead, lata	1D 2

EXAMPLE designations:

400HB10 / 1500-1520, kung saan 400HB - Brinell tigas ng metal; 10 - Ball diameter, 10mm; 1500 - static ng pagkarga, 1500 kgs; 20 - ang panahon ng indentation 20.

Upang magtatag ang eksaktong numero mahusay galugarin ang parehong sample sa ilang mga lugar, at ang kabuuang resulta ay natutukoy sa pamamagitan ng paghahanap ng average na halaga ng natanggap.

Pagpapasiya paraan ng Brinell tigas

Ang pananaliksik na proseso ay nagsasangkot ng mga sumusunod na hakbang:

1. Suriin ang mga detalye sa pagsunod sa mga kinakailangan (GOST 9012-59, GOST 2789).
2. Lagyan ng check ng serviceability ng aparato.
3. Upang piliin ang ninanais na bola, pagkakakilanlan ng posibleng pagsisikap, pag-install ng karga para sa kanyang formation panahon ng indentation.
4. Simula sa katigasan at pagpapapangit ng specimen.
5. Pagsukat recess lapad.
6. Empirical pagkalkula.

HB = F / A,

kung saan F - load, KGS o H; A - print area, mm ^2.

HB = (0102 * F) / (π * D * h),

kung saan ang D - lapad ng bola, mm; h - indentation lalim, mm.

Hardness metal sinusukat sa paraan na ito ay may empirical relasyon sa pagkalkula ng mga parameter lakas. tumpak na paraan, lalo na para sa malambot na alloys. Ito ay napakahalaga sa pagpapasiya ng mga halaga ng mga sistema ng mechanical properties.

Mga Tampok Rockwell pamamaraan

Ang paraan ng pagsukat ay imbento sa 20-ngian ng XX siglo, mas automated kaysa sa nakaraang isa. Ito ay ginagamit para sa mas mahirap na materyales. Nito pangunahing katangian (GOST 9013-59, GOST 23,677-79):

1. Ang pagkakaroon ng isang pangunahing pag-load 10 kg.
2. Period Exposure: 10-60.
3. Boundary halaga ng mga posibleng tagapagpahiwatig: HRA: 20-88; HRB: 20-100; HRC: 20-70.
4. Ang numero ay visualized sa dial katigasan, maaari ring kalkulahin arithmetically.
5. Scale at indenter. Kilala 11 iba't ibang mga antas depende sa uri ng indenter at ang maximum na pinapayagan static ng pagkarga. Ang pinaka-karaniwang paggamit: A, B at C.

A: diamond tapered tip tugatog anggulo 120˚, ipinahihintulot na kapangyarihan kabuuang mga static na impluwensya - 60 kgf, HRA; aral pinong mga produkto, halos rentals.

C: tulad ng diyamante kono, na dinisenyo para sa maximum na puwersa ng 150 kgf, HRC, ay naaangkop para sa solid at pinatigas niya ang mga materyales.

B: ball laki ng 1.588 mm, gawa sa hardened steel o ng matapang na karbid Tungsten haluang metal, ang load - 100 kgf, HRB, ay ginagamit upang masuri ang katigasan ng annealed produkto.

Blob-dulo (1.588 mm) ay angkop para sa scale Rockwell B, F, G. E scale din umiiral, H, K, na kung saan ay ginagamit ng bola lapad ng 3.175 mm (GOST 9013-59).

Ang bilang ng mga sample ginagawa sa pamamagitan ng paggamit ng isang Rockwell tigas tester sa parehong lugar ay limitado sa pamamagitan ng laki ng mga item. Reusable probe sa rehiyon ng 3-4 ng lapad ng nakaraang pagpapapangit space. Ang kapal ng mga produkto sa pagsubok at regulated. Hindi ito dapat na mas mababa sa 10 beses mas mataas na pagtagos lalim ng tip.

EXAMPLE designations:

50HRC - metal Rockwell tigas, sinusukat gamit ang isang diamond tip, ang bilang nito ay katumbas ng 50.

Plan pananaliksik sa Rockwell scale

metal katigasan ng pagsukat ay mas pinadali kaysa sa proseso para sa Brinell.

1. Pagsusuri ng mga sukat at mga katangian ng ang workpiece ibabaw.
2. Lagyan ng check ng serviceability ng aparato.
3. Pagpapasiya tip uri at load kapasidad.
4. Pag-install ng sample.
5. Pagpapatupad ng mga pangunahing mga pagsusumikap sa materyal, laki ng 10 kgf.
6. Pagpapatupad ng buong pagsisikap sa pagsunod.
7. Binabasa ang isang natanggap na i-dial ang numero sa scale.

Ito rin ay posible matematikal na kalkulasyon upang tumpak na matukoy ang makina parameter.

Sa ilalim ng kondisyon ng paggamit ng isang diyamante kono pagkakaroon ng isang load ng 60 kgf, o 150:

HR = 100 - ((Hh) / 0002;

kapag gumagawa ng pagsubok sa ang bola sa ilalim ng puwersa ng 100 kgf:

HR = 130 - ((Hh) / 0002,

kung saan h - ang lalim ng pagtagos ng indenter sa pangunahing puwersa ng 10 kgf; H - penetration lalim ng indenter ilalim ng full load; 0,002 - kadahilanan ipinaguutos ang halaga ng mga paggalaw ng mga tip kapag ang bilang ng katigasan ng 1 unit.

Rockwell pamamaraan ay simple, ngunit hindi eksakto. Kasabay nito ay nagbibigay-daan sa iyo upang masukat ang mechanical properties ng matapang na riles at alloys.

Detalye ng Vickers diskarteng

Pagpapasiya ng katigasan ng metal sa pamamagitan ng ang paraan na ito ay pinaka-simple at tumpak. Hardness ay batay sa mga indentation sa sample diamond pyramidal tip.

Pangunahing Mga Tampok:

1. Ang indenter: diamond pyramid na may isang tugatog anggulo 136 °.
2. Maximum na pinapayagang load: para alloyed kast-iron at bakal - 5-100 kgf; para sa tanso alloys - 2.5-50 kg; para sa aluminyo at sa mismong alloys - 1-100 kgf.
3. Exposure Panahon ng static ng pagkarga: 10 sa 15 segundo.
4. Test materyales: bakal at non-ferrous riles na may isang katigasan ng 450-500 HB, kabilang ang produkto matapos thermochemical paggamot.

EXAMPLE designations:

700HV20 / 15,

kung saan 700HV - Vickers tigas numero; 20 - load 20 kg; 15 - sa panahon static pagsusumikap 15.

Ang pagkakasunod-sunod ng pag-aaral Vickers

Ang pamamaraan ay lubhang pinasimple.

1. Lagyan ng check ang sample at equipment. Partikular na atensiyon ay binabayaran sa ang mga detalye ng surface.
2. Ang pagpili pinapahintulutan na pagsisikap.
3. Pag-install ng mga materyal na pagsubok.
4. Simula ng katigasan sa trabaho.
5. Binabasa ang resulta sa dial.

Mathematical pagkalkula sa pamamagitan ng ang paraan na ito ay ang mga sumusunod:

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

kung saan F - I-load, kgf; d - ang average na halaga ng mga haba ng diagonals ng indentation sa mm.

Pinapayagan ka nitong masukat ang mataas na katigasan metal, manipis at maliit na mga bahagi, habang nagbibigay ng mataas na katumpakan ng mga resulta.

Mga Paraan para sa paglipat sa pagitan ng mga antas

Pagkatapos ng pagtukoy ng lapad ng naka-print sa tulong ng mga espesyal na kagamitan, maaari mong gamitin ang talahanayan upang matukoy ang katigasan. Table katigasan metal - pinatunayan assistant sa pagkalkula ng makina parameter. Kaya, kung alam mo ang Brinell, maaari madaling matukoy ang isang naaangkop na bilang Vickers o Rockwell.

Mga halimbawa ng ilang mga angkop na halaga:

Ang lapad ng indentation, mm	paraan ng imbestigasyon
	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

Table katigasan metal ay batay sa pang-eksperimentong data at may mataas na katumpakan. Mayroon ding isang graph ng Brinell tigas ng carbon nilalaman sa bakal-carbon haluang metal. Sa gayon, alinsunod sa naturang mga dependency para sa mga bakal sa ang halaga ng carbon sa komposisyon katumbas ng 0.2% nito halaga sa 130 HB.

upang makapag-sample kinakailangan

Alinsunod sa mga kinakailangan ng mga bisita, pagsubok piraso ay dapat sumunod sa mga sumusunod na katangian:

1. Pag-ani ay dapat makinis, firm sa katigasan table, mga gilid nito ay dapat na makinis at maingat na naproseso.
2. surface ay dapat magkaroon ng isang minimum gaspang ibabaw. Kailangan itong nakalatan ng buhangin at nalinis, kabilang sa tulong ng mga kemikal komposisyon. Nang sabay-sabay, sa panahon ng proseso ng machining, ito ay mahalaga upang maiwasan ang pagbuo ng work hardening at pagpapabuti ng naproseso bed temperatura.
3. bahagi ay dapat tumugma sa mga napiling paraan para sa pagtukoy ng katigasan ng parametric properties.

Gumaganap pangunahing pangangailangan - isang paunang kinakailangan katumpakan.

ang katigasan ng metal - isang mahalagang pangunahing mekanikal ari-arian na nagpapakilala sa kanila ang ilan sa mechanical at teknolohikal na katangian, ang mga resulta ng mga nakaraang mga proseso ng machining, ang epekto ng pansamantalang mga kadahilanan, posibleng operating kondisyon. Pag-aaral ng pagpipilian diskarte ay depende sa sample na mga katangian pinagkakilanlan, ang mga parameter nito at chemical komposisyon.