2.2 Испытание на твердость

Испытание металла на твердость также получило широкое распространение. Твердость - это способность материала сопротивляться проникновению в него другого более твердого тела. Существует три метода испытания, называющихся по имени их изобретателей: по Бринеллю (HB),

по Роквеллу (HRA, HRC, HRB),

по Виккерсу,

по Шору.

Метод Бринелля. Производится вдавливанием стального шарика в поверхность испытуемого металла под постоянной нагрузкой в течение определенного времени. Диаметр шарика и нагрузку подбирают в зависимости от твердости и толщины металла. Закаленный шарик под нагрузкой Р вдавливается в испытываемый образец и в результате, после снятия нагрузки, на поверхности образца остается отпечаток. Твердость определяется по диаметру отпечатка. Чем тверже металл, тем отпечаток меньше.

Этим способом определяют твердость для жестких и твердых металлов толщиной 4мм и более.

Метод Роквелла. Твердость здесь определяется не по диаметру, а по глубине отпечатка. Производится вдавливанием в металл алмазного конуса или стального шарика на приборе Роквелла под действием 2-х последовательно приложенных нагрузок. Шкала, по которой проводится испытание, зависит от твердости металла (В, C, A) . Стальной шарик служит для определения твердости мягкого металла, алмазный конус – для твердых металлов.

Схема определения твердости вдавливанием алмазного конуса на приборе Роквелла

h₀ – глубина внедрения наконечника под действием предварительной нагрузки Р₀:

h – глубина внедрения наконечника под действием общей нагрузки, измеренная после снятия основной нагрузки Р₁ с оставлением предварительной Р_{0 .}

М етод Виккерса. Производится вдавливанием алмазной пирамидки в поверхность образца. После этого измеряют диагонали квадратного отпечатка, берут среднее значение, по таблице находят число твердости кгс/мм².

Метод Шора. Заключается в том, что на зачищенную и горизонтальную поверхность образца падает стальной боек с алмазным наконечником и отскакивает от поверхности образца. Чем тверже металл, тем выше отскок. По высоте отскока автоматически определяется значение твердости. Прибор переносной.

3. Ударная вязкость

Детали и механизмы по роду своей службы подвергаются ударным нагрузкам. Металл для изготовления таких деталей испытывают на ударную вязкость для определения склонности к хрупкости. Ударная вязкость – способность металла выдерживать ударную нагрузку без разрушения. О бразец определенной формы устанавливают на опорах маятникового копра. Маятник определенного веса свободно качается вокруг оси. При помощи защелки он может быть установлен на различную высоту. Если защелку освободить, то маятник упадет и по инерции взлетит на ту же высоту. Но если на пути маятника будет образец, то, разбив его, маятник взлетит на меньшую высоту. Исходя из показаний шкалы устройства и площади поперечного сечения образца рассчитывают характеристику вязкости, называемую ударной вязкостью.