Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ИСПЫТАНИЕ НА МИКРОТВЕРДОСТЬ.doc
Скачиваний:
4
Добавлен:
16.08.2019
Размер:
3.11 Mб
Скачать

Определение твердости

Число твердости Н определяется по формуле

,

где Р — нагрузка на пирамиду в г; d диагональ отпечатка в мк.

Чтобы не прибегать к длительным вычислениям твердости по при­веденной выше формуле, практически пользуются специальными таблицами (табл. 1—3), рассчитанными на нагрузки 20, 50 и 100 г.

Например, если указанная выше длина диагонали отпечатка 39 мк была получена при нагрузке 100 г, то по табл. 3 для данной диагонали отпечатка получаем число твердости 122 кг/мм2.

Для определения твердости при испытании другими нагрузками (2, 5, 10, 200 г) пользуются теми же таблицами, только результат или уменьшают, или увеличивают в 10 раз. Например, если при нагрузке 20 г длина диагонали равна 12 мк, то твердость по табл. 1 равна 258 кг/мм2; если такая же длина диагонали, равная 12 лк, получается при нагрузке 200 г, то получаемый по табл. 1 результат уменьшают в 10 раз, т. е. Н = 25,8 кг/мм2. Табл. 1 пригодна для определения твердости, полученной при нагрузке 2 г, только результат необходимо увеличивать в 10 раз.

Табл. 2 можно пользоваться при испытании нагрузкой 5 г, а табл. 3 — при испытании нагрузкой 10 г.

Д ля быстрого приближенного (с точностью ±1—2%) опреде­ления твердости можно пользоваться номограммой, приведенной на рис. 5. Для определения твердости соединяют прямой точку на шкале нагрузки (левая шкала), соответствующей нагрузке при испытании (например, Р = 10 г), с точкой на шкале диагонали отпечатка (правая шкала), соответствующей полученной длине диа­гонали отпечатка (например, d = 15 мк). Проведенная прямая пересекает шкалу твердости (средняя шкала). Точка пересечения указывает число твердости, в дан­ном случае Н = 82 кг/мм2.

Результат по таблице для Р == 10 г и d = 15 мк равен Н= 82,4 кг/мм2.

По номограмме, кроме определения Н, по данным Р и d можно определить Р, если известны Н и d, и можно опре­делить d, если известны Н и Р.

Устройство для фотографирования

Для фотографирования поверхности объекта и отпечатков пирамиды на при­бор устанавливают универсальную микрофото- насадку, для чего:

  1. Снимают наклонную окулярную трубку и устанавливают прямую оку­лярную трубку 1 (рис. 6).

  2. В окулярную трубку 1 помещают стандартный окуляр из комплекта оптики металлографического микроскопа.

  3. На окулярную трубку 1 крепильным кольцом 2 насаживают микрофотонасадку.

  4. Рассматривают поверхность объекта через окулярную трубку 3 микрофотонасадки.

  5. При помощи винта микроподачи 4 наводят на фокус изобра­жение на матовом стекле фотокамеры 5 микрофотонасадки.

  6. Заменяют матовое стекло кассетой с фотопластинкой и про­изводят фотографирование.

На рис. 7 приведены отпечатки микротвердости, полученные при различных нагрузках.

Центрирование прибора

Центрировать прибор необходимо для того, чтобы отпечаток алмазной пирамиды получался при испытании точно в том месте образца, которое выбрано для его нанесения.

Для центрирования прибора необходимо:

  1. Двойной штрих (перекрестие нитей) окулярного микрометра установить в центре поля зрения на делении 4 шкалы (рис. 8, а).

  2. Выбрать на образце место для нанесения отпечатка и подвести его перемещением столика двумя винтами 14 и 15 (см. рис. 1) под перекрестие нитей (рис. 8, б).

  3. Произвести отпечаток (рис. 8, в). Полученный отпечаток х вследствие того, что прибор не центрирован, допустим, располо­жился не на выбранном месте, а в стороне от перекрестия нитей.

  4. Вращением центрировочных винтов 22 и 23 (см. рис. 1) совместить центр отпечатка х с перекрестием нитей (рис. 8, г).

  5. Перемещением столика двумя винтами вновь установить под перекрестие нитей то место образца, на котором желательно сделать отпечаток (рис. 8, д).

  6. Нанести отпечаток (рис. 8, е). Нанесенный отпечаток y рас­положился на выбранном месте образца и в перекрестии нитей

Задание

  1. Произвести испытания на микротвердость образцов сталей и сплавов цветных металлов.

  2. Определить твердость.

  3. Составить отчет о работе

Требования к составлению отчета

Отчет о проведенной работе должен содержать:

  1. Задание.

  2. Цель работы.

  3. Схему прибора ПМТ-3 и краткое описание его устройства.

  4. Описание способа измерения диагонали отпечатка и определения твердости

Таблица 1

Числа твердости в кг/мм2 при испытании алмазной квадратной пирамидой с двугранным углом при вершине 136° для нагрузки Р, равной 20 г

Диаго­наль отпечат-ка d в мк

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

120

130

140

150

160

170

180

190

200

210

220

230

240

250

260

270

280

290

300

370

92,8

41,2

23,2

14.84

10.30

7,56

5,80

4,58

3,70

3,06

2,58

2,20

1,892

1,648

1,448

1,284

1,144

1,028

0,928

0,841

0,766

0,701

0,644

0,594

0,548

0,508

0,473

0,442

0,412

306

84.1

38,6

22,0

14,26

9,96

7,36

5,66

4,48

3,64

3,02

2,54

2,16

1,866

1,626

1,430

1,268

1,132

1,016

0,916

0,832

0,760

0,696

0,638

0,588

0,544

0,506

0,470

0,438

258

76,6

36,2

21,0

13,72

9,56

7,16

5,52

4,38

3.56

2,96

2,50

2,12

1,840

1,606

1.414

1,254

1,120

1,006

0,908

0,824

0,752

0,688

0,634

0,584

0,540

0,502

0,466

0,436

220

70,1

34,0

20,0

13.20

9,34

6,96

5,38

4,28

3,50

2,90

2,46

2,10

1,814

1,584

1,396

1,240

1,108

0,996

0,900

0,816

0,748

0,684

0,628

0,580

0,536

0,498

0,464

0,432

189,2

64.4

32,0

19,16

12,72

9,06

6,78

5,26

4,20

3,42

2,86

2,42

2,06

1,788

1,564

1,380

1,226

1,096

0,986

0,892

0,812

0,740

0,676

0,622

0,574

0,532

0,494

0,460

0,430

148,4

164,8

59,4

30.2

18,32

12,26

8,78

6,60

5.14

4.10

3,36

2,80

2,38

2,04

1,764

1,544

1,362

1,212

1,084

0,976

0,884

0,804

0,732

0,672

0,618

0,570

0,528

0,490

0,456

0,426

103.0

144,8

54.8

28,6

17,52

11,82

8,52

6.42

5,02

4,02

3,30

2,76

2,34

2,00

1,740

l,524

1,346

1,198

1,072

0,966

0,876

0,796

0,728

0,668

0,612

0,566

0,524

0,486

0,454

0,424

756

128,4

50,8

27,0

16.80

11,42

8,26

6,26

4,90

3,94

3,24

2.70

2,30

1,976

1,716

1,504

1,330

1,184

1,060

0,956

0,864

0,788

0,720

0,660

0,608

0,562

0,520

0,484

0,450

0,420

580

114,4

47,3

25,6

16,10

11,02

8,02

6,10

4,80

3,86

3,18

2,66

2,26

1,948

1,694

1,486

1,314

1,170

1,050

0,946

0,856

0,780

0,712

0,656

0,604

0,558

0,516

0,480

0,448

0,418

458

102,8

44,2

24,4

15,44

10,66

7,80

5,94

4,68

3,78

3,12

2,62

2,22

1,920

1,670

1,468

1,298

1,158

1,038

0,936

0,848

0,772

0,708

0,648

0,598

0,552

0,512

0,476

0,444

0,414

Таблица 2.

Числа твердости в кг/мм2 при испытании алмазной квадратной пирамидой с двугранным углом при вершине 136° для нагрузки Р, равной 50 г

Диаго­наль отпечат-ка d в мк

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

120

130

140

150

160

170

180

190

200

210

220

230

240

250

260

270

280

290

300

925

232

103

58,0

37,1

25,75

18,90

14,50

11,45

9,25

7,65

6,45

5,50

4,73

4,12

3,62

3,21

2,86

2,57

2,32

2,10

1,92

1,75

1,61

1,48

1,37

1,27

1,180

1,105

1,030

765

210

96,5

550

35,65

24,9

18,40

14,15

11,20

9,10

7,55

6,35

5,40

4,66

4,07

3,58

3,17

2,83

2,54

2,29

2,08

1,90

1,74

1,60

1,47

1,36

1,26

1,174

1,10

645

192

90,5

52,5

34,3

23,9

17,90

13,80

10,95

8,90

7,40

6,25

5,30

4,60

4,02

3,54

3,14

2,80

2,52

2,27

2,06

1,88

1,72

1,59

1,46

1,35

1,25

1,166

1,090

550

175

85,0

50,0

33,0

23,35

17,40

13,45

10,70

8,75

7,25

6,15

5,25

4,53

3,95

3,49

3,10

2,77

2,49

2,25

2,04

1,87

1,71

1,57

1,45

1,34

1,24

1,16

1,08

473

161

80,0

47,9

31,8

22,65

16,95

13,15

10,50

8,55

7,15

6,05

5,15

4,47

3,94

3,45

3,07

2,74

2,47

2,23

2,03

1,85

1,69

1,55

1,44

1,33

1,23

1,15

1,07

3710

412

148

75,5

45,8

30,65

21,95

16,50

12,85

10,25

8,4

7,00

5,95

5,10

4,41

3,86

3,41

3,03

2,71

2,44

2,21

2,01

1,83

1,68

1,54

1,43

1,32

1,22

1,140

1,065

2575

362

Г37

71,5

43,8

29,55

21.3

16,05

12,55

10,05

8,25

6,90

5,85

5,00

4,35

3,81

3,37

3,00

2,68

2,41

2,19

1,99

1,82

1,67

1,53

1,42

1,31

1,215

1,13

1,06

1890

321

127

67,5

42,0

28,55

20,65

15,65

12,25

9,85

8,10

6,75

5,75

4,94

4,29

3,76

3,32

2,96

2,65

2,39

2,16

1,97

1,80

1,65

1,52

1,41

1,30

1,21

1,125

1,050

1450

286

118

64,0

40,25

27,55

20,05

15,25

12,00

9,65

7,95

6,65

5,65

4,87

4,24

3,72

3,28

2,93

2,63

2,36

2,14

1,95

1,78

1,64

1,51

1,40

1,29

1,20

1,120

1,04

U45

257

110,5

61,0

38,6

26,65

19,5

14,85

11,7

9,45

7,8

6,55

5.55

4,80

4,18

3,67

3,25

2,90

2,60

2,34

2,12

1,93

1,77

1,62

1,50

1,38

1,28

1,19

1,11

1,035

Таблица 3

Числа твердости в кг/мм.2 при испытании алмазной квадратной пирамидой с двугранным углом при вершине 136° для нагрузки Р, равной 100 г

Диаго­наль отпечатка d в мк

0

I

2

3

4

5

6

7

8

9

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

120

130

140

150

160

170

180

190

200

210

220

230

240

250

260

270

280

290

300

1850

464

206

116

74,2

51,5

37,8

29,0

22,9

18,5

15.3

12,9

11,0

9,46

8,24

7,24

6,42

5,72

5,14

4,64

4,20

3,83

3,50

3,22

2,97

2,74

2,54

2,36

2,21

2,06

1530

420

193

110

71,3

49,8

36,8

28,3

22,4

18,2

15,1

12,7

10,8

9,33

8,13

7,15

6,34

5,66

5,08

4,58

4,16

3,80

3,48

3,19

2,94

2,72

2,53

2,35

2,19

1290

383

181

105

68,6

47,8

35,8

27,6

21,9

17,8

14,7

12,5

10,6

9,20

8,03

7,07

6,27

5,60

5,03

4,54

4,12

3,76

3,44

3,17

2,92

2,70

2,51

2,33

2,18

1100

350

170

100

66,0

46,7

34,8

26,9

21,4

17,5

14,5

12,3

10,5

9,07

7,92

6,98

6,20

5,54

4,98

4,50

4,08

3,74

3,42

3,14

2,90

2,68

2,49

2,32

2,16

946

322

160

95,8

63,6

45,3

33,9

26,3

21,0

17,1

14,3

12,1

10,3

8,94

7,82

6,90

6,13

5,48

4,93

4,46

4,06

3,70

3,38

3,11

2,87

2,66

2,47

2,30

2,15

7420

824

297

151

91,6

61,3

43,9

33,0

25,7

20,5

16,8

14,0

11,9

10,2

8,82

7,72

6,81

6,06

5,42

4,88

4,42

4,02

3,66

3,36

3,09

2,85

2,64

2,45

2,28

2,13

5150

724

274

143

87,6

59,1

42,6

32,1

25,1

20,1

16,5

13,8

11,7

10,0

8,70

7,62

6,73

5,99

5,36

4,83

4,38

3,98

3,64

3,34

3,06

2,83

2,62

2,43

2,27

2,12

3780

642

254

135

84,0

57,1

41,3

31,3

24,5

19,7

16,2

13,5

11,5

9,88

8,58

7,52

6,65

5,92

5,30

4,78

4,32

3,94

3,60

3,30

3,04

2,81

2,60

2,42

2,25

2,10

2900

572

236

128

80,5

55,1

40,1

30,5

24,0

19,3

15,9

13,3

11,3

9,74

8,47

7,43

6,57

5,85

5,25

4,73

4,28

3,90

3,56

3,28

3,02

2,79

2,58

2,40

2,24

2,09

2290

514

221

122

77,2

53,3

39,0

29,7

23,4

18,9

15,6

13,1

11,1

9,60

8,35

7,34

6,49

5,79

5,19

4,68

4,24

3,86

3,54

3,24

2,99

2,76

2,56

2,38

2,22

2,07

10