קשיות של מתכות. מתכות קשיות בטבלה

לחלקים ומנגנונים היו חומרים עמידים ואמינים שממנו הם עשויים, חייבים לעמוד בתנאים הדרושים לעבודה. לכן חשוב לשלוט על הערכים המותרים של התכונות המכאניות הבסיסיות שלהם. על ידי תכונות מכניות הן קשיות, חוזק, קשיחות, משיכות. הקשיות של מתכות - האפיון המבני העיקרי.

רעיון

את קשיות של מתכות וסגסוגות, - נכס מהותי של יצירת התנגדות חדירה בשכבות השטח של גוף שאינו מעוות ולא נהרס במהלך עומס במקביל (הזחה). לקבוע את המטרה של:

• מידע על תוקפו של תכונות מבניות יכולות ההפעלה;
• ניתוח של זמן פעולה;
• תוצאות טיפול טמפרטורה מלאות.

מתוך נתון זה בחלקו כוח משטח תלוי והתנגדות להזדקנות. בדוק כחומר גלם וחלקים מן המוכן.

מחקר אפשרויות

המחוון הוא כמות אשר נקראה מספר הקשיות. ישנם שונים ושיטות למדידת קשיות של מתכות. המחקר המדויק ביותר כולל את השימוש של סוגים שונים של חישובים ואת קשיות indenters קשורים:

1. Brinell: מהות מנגנון - זחת הכדור בחישוב בקוטר זחת סגסוגת מתכת או מנותח החישוב הבא של הפרמטר המכאני המתמטי.
2. רוקוול: כדור המשמש או טיפ מחודד יהלום. הערך מוצג על החוגה או יישוב נקבע.
3. ויקרס: המדידה המדויקת ביותר של הקשיות של המתכת עם קצה יהלום פירמידה.

ישנן נוסחאות מיוחדות ושולחנות לקבוע תכתובות בין הביצועים פרמטרית של שיטות מדידה שונות עבור אותו חומר.

גורמים בקביעת וריאנט המדידה

בתנאי מעבדה, עם מגוון הצורך בציוד, הבחירה של המחקר בוצעה ב תלות המאפיינים הספציפיים של לחומר.

1. צוין ערך מעיד על הפרמטר המכאני. עבור פלדות מבניות וחומרים עם למעלה קשיות נמוכה 450-650 שיטת HB Brinell בשימוש; עבור הכלי, פלדות סגסוגת סגסוגות אחרות - רוקוול; עבור tverdosplavov - ויקרס.
2. הממדים של בדיקת הדגימה. במיוחד בחלקים קטנים ודקים נבחנים על ידי בודק קשיות ויקרס.
3. העובי של המתכת בנקודת המדידה, בפרט, בצר או שכבת nitrided.

כל הדרישות ועמידה GOST מתועד.

תכונות שיטת Brinell

למדידת קשיות של מתכות וסגסוגות באמצעות בודק קשיות Brinell נערכת עם התכונות הבאות:

1. Indenter - כדור של סגסוגת פלדה או של קרביד סגסוגת טונגסטן בקוטר 1, 2, 2.5, 5 או 10 מ"מ (GOST 3722-81).
2. הזחה סטטי Duration: עבור ברזל ופלדה - 10-15 s עבור סגסוגות ברזליות - 30, אפשר גם עם משך זמן של 60, ובמקרים מסוימים - 120 ו 180 ...
3. ערך הגבול של פרמטרים מכניים: 450 HB במדידת כדור פלדה; HB 650 באמצעות tverdosplava.
4. עומס אפשרי. בעזרתו של הטובין שסופקו מותאם עיוות כוח בפועל על מדגם הבדיקה. הערכים האפשריים המינימום שלהם: 153.2, 187.5, 250 N; מקסימום - 9807, 14,710, 29,420 H (GOST 23,677-79).

באמצעות הנוסחות, תלוי בקוטר נבחר של הכדור על ידי חומר הבדיקה, אפשר לחשב את זחת הכח המותרת המקבילה.

סוג סגסוגת	עומס חישוב מתמטי
פלדה, ניקל וסגסוגות טיטניום	30D 2
אֵיתָן	2 10D, 30D 2
עבור נחושת וסגסוגות	2 5D, 10D 2, 30D 2
אור מתכות וסגסוגות	2 2,5D, 2 5D, 10D 2, 15D 2
עופרת, בדיל	1D 2

כינויי דוגמא:

400HB10 / 1500/20, שבו 400HB - קשיות Brinell של מתכת; 10 - קוטר כדור, 10 מ"מ; 1500 - עומס סטטי, 1500 ק"ג; 20 - תקופת הזחה 20.

כדי לבסס את המספרים המדויקים ביעילות לחקור מדגם זהה בכמה מקומות, והתוצאה הכללית נקבעת על ידי מציאת הערך הממוצע של קיבל.

קשיות קביעת שיטת Brinell

תהליך המחקר כולל את השלבים הבאים:

1. בדוק את הפרטים על עמידה בדרישות (GOST 9012-59, GOST 2789).
2. בדוק של שמישות של המכשיר.
3. כדי לבחור את הכדור הרצוי, זיהוי של מאמץ אפשרי, התקנה של מטענים עבור תקופת הקמתו של הכניסה.
4. החל קשיות דפורמציה של הדגימה.
5. קוטר פגרת מדידה.
6. חישוב אמפירי.

HB = F / A,

איפה F - עומס, ק"ג או H; A - שטח הדפסה, מ"מ ^2.

HB = (0102 * F) / (π * D * ח),

כאשר D - קוטר של הכדור, מ"מ; h - הזחה עומק, מ"מ.

מתכת קשיות נמדדה באופן זה יש קשרים האמפיריים עם החישוב של פרמטרי כוח. שיטה מדויקת, במיוחד עבור סגסוגות רכה. זהו יסוד בקביעת ערכי המערכות של התכונות המכאניות.

תכונות שיטות רוקוול

שיטה זו של מדידה הומצאה 20-ies של המאה עשרים, יותר האוטומטי מקודמתה. הוא משמש עבור חומרים קשים. המאפיינים העיקריים שלה (GOST 9013-59, GOST 23,677-79):

1. הנוכחות של עומס ראשוני 10 ק"ג.
2. תקופת חשיפה: 10-60.
3. ערכי הגבול של אינדיקטורים אפשריים: האגודה הערבית לזכויות האדם: 20-88; HRB: 20-100; HRC: 20-70.
4. המספר מדמיין על קשיות החיוג, יכול גם להיות מחושב אריתמטית.
5. מאזניים indenter. ידוע 11 סולמות שונים בהתאם לסוג של indenter ואת עומס סטטי המרבי המוותר. השימוש הנפוץ ביותר: A, B ו- C.

ת: טיפ זווית איפקס מחודדות היהלום 120˚, השפעות סטטי הכולל המותר כוח - 60 kgf, האגודה הערבית לזכויות האדם; מוצרים משובחים למדו, בעיקר השכרות.

C: כמו קונוס יהלום, המיועד כוח מרבי של 150 kgf, HRC, חל על חומרים מוצקים וחומרי מוקשים.

B: גודל כדור של 1.588 מ"מ, עשוי פלדה מוקשה או של סגסוגת קרביד טונגסטן הקשה, העומס - 100 kgf, HRB, משמש כדי להעריך את הקשיות של מוצרים מרותקים.

בועה-קצה (1.588 מ"מ) מתאים קשיות רוקוול B, F, סולם ג E גם להתקיים, H, K, אשר משמש בקוטר הכדור של 3.175 מ"מ (GOST 9013-59).

מספר הדגימות נעשו באמצעות בודק קשיות רוקוול באותו האזור מוגבל על ידי הגודל של הפריטים. בדיקה לשימוש חוזר באזור 3-4 בקוטר של המרחב העיוות הקודם. העובי של מוצרי הבדיקה מוסדרים. זה לא חייב להיות פחות מ 10 פעמים גדלו עומק חדירה של הקצה.

כינויי דוגמא:

50HRC - מתכת קשיות רוקוול, נמדדו באמצעות קצה יהלום, המספר שלו שווה 50.

מחקר תוכנית על קשיות רוקוול

מדידת קשיות מתכת היא פשוטה יותר מאשר תהליך Brinell.

1. הערכת ממדי מאפיינים של המשטח לחומר.
2. בדוק של שמישות של המכשיר.
3. סוג טיפ קביעה וקיבולת מטען.
4. התקנת המדגם.
5. יישום המאמצים הראשוניים על החומר, הגודל של 10 kgf.
6. יישום המאמצים ציות מלא.
7. קריאה שהתקבלה לחייג את המספר על הסקאלה.

כמו כן חישוב מתמטי האפשר על מנת לקבוע את הפרמטר המכאני מדויק.

תחת תנאי שימוש קונוס יהלום שיש עומס של 60 kgf, או 150:

HR = 100 - ((HH) / 0002;

בעת ביצוע הבדיקה עם הכדור תחת כוח של 100 kgf:

HR = 130 - ((HH) / 0002,

כאשר h - עומק החדירה של indenter בכוח העיקרי של 10 kgf; H - חדירה לעומק של indenter תחת עומס מלא; 0.002 - גורם מווסת את כמות התנועה של הקצה כשמספר קשיות ידי 1 יחידה.

שיטת רוקוול היא פשוטה, אבל לא מדויק. במקביל היא מאפשרת לך למדוד את התכונות המכאניות של מתכות וסגסוגות קשות.

פרטים של הטכניקה ויקרס

קביעת הקשיות של מתכות בשיטה זו היא הכי פשוט ומדויק. קשיות מבוססת על שהגומה קץ פירמידת יהלום מדגם.

תכונות עיקריות:

1. Indenter: פירמידת יהלום עם זווית איפקס 136 מעלות.
2. עומס מותר: עבור ברזל ופלדה יצוקים alloyed - 5-100 kgf; עבור סגסוגות נחושת - 2.5-50 ק"ג; עבור אלומיניום וסגסוגות שלה - 1-100 kgf.
3. תקופת חשיפת עומס סטטי: 10 עד 15 שניות.
4. חומרי מבחן: פלדה ומתכות ברזליות עם קשיות של 450-500 HB, כוללים מוצר לאחר טיפול תרם.

כינויי דוגמא:

700HV20 / 15,

שבו 700HV - מספר קשיות ויקרס; 20 - עומס 20 ק"ג; 15 - במהלך המאמצים סטטי 15.

הרצף של המחקר ויקרס

ההליך הוא פשוט מאוד.

1. בדוק המדגם וציוד. תשומת לב מיוחדת מוקדשת הפרטים של פני השטח.
2. בחירת מאמץ מוותר.
3. התקנה של החומר למבחן.
4. החל הקשיחות את העבודה.
5. קריאת תוצאה על החוגה.

חישוב מתמטי על ידי שיטה זו הוא כדלקמן:

HV = 1,8544 * (F / ד ^2),

איפה F - טען, kgf; ד - הערך הממוצע של אורכי האלכסונים של שגומת מ"מ.

זה מאפשר לך למדוד את מתכת קשיות הגבוהה, חלקים דקים וקטנים, תוך מתן דיוק גבוה של התוצאה.

שיטות למעבר בין הסולמות

לאחר הקביעה בקוטר של ההדפסה בעזרת ציוד מיוחד, אתה יכול להשתמש בטבלה כדי לקבוע את הקשיות. מתכות קשיות טבלה - הוכיחו עוזרות חישוב הפרמטר המכאני. לכן, אם אתה מכיר את Brinell, יכול לקבוע בקלות מספר מתאים ויקרס או רוקוול.

דוגמאות של כמה ערכים מתאימים:

הקוטר של הכניסה, מ"מ	שיטת החקירה
	Brinell	רוקוול			ויקרס
			ג	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

מתכות קשיות הטבלה מבוססות על נתוני ניסוי ויש לו דיוק גבוה. ישנם גם גרף של קשיות Brinell של התוכן הפחמן סגסוגת-חמצני ברזל. לפיכך, בהתאם תלות כזו עבור פלדה לכמות הפחמן בהרכב שווה 0.2% שזה מסתכם 130 HB.

לדגום דרישות

בהתאם לדרישות של האורחים, פיסות בדיקה חייבות לציית את המאפיינים הבאים:

1. קציר צריך להיות חלק, מוצק על קשיות השולחן, הקצוות שלה צריכים להיות חלקים ומעובד בקפידה.
2. השטח חייב להיות בעל חספוס פני שטח מינימאלי. זה חייב להיות שייף ניקה, כולל בעזרת קומפוזיציות כימיות. במקביל, במהלך תהליך העיבוד, חשוב למנוע ההיווצרות של עבודת התקשות ושיפור טמפרטורת מיטת מעובד.
3. החלק צריך להתאים את השיטה שנבחרה לקביעת קשיות של נכסים פרמטרית.

ביצוע דרישות ראשוניות - דיוק תנאי.

הקשיות של מתכות - נכס מכני יסוד חשוב שמזהה אותם כמה מן המאפיינים המכאניים וטכנולוגיים, התוצאות של תהליכי העיבוד הקודמים, את ההשפעה של גורמים זמניים, תנאי הפעלה אפשריים. טכניקת בחירת Study תלויה במאפייני המדגם מעידים, הפרמטרים שלה ואת ההרכב כימי.