Презентація "МЕХАНІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ МЕТАЛІВ ТА ЇХ ХАРАКТЕРИСТИКИ. ВИПРОБУВАННЯ МЕТАЛІВ НА ТВЕРДІСТЬ"".

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИВІДОКРЕМЛЕНИЙ СТРУКТУРНИЙ ПІДРОЗДІЛ «СЛОВ”ЯНСЬКИЙ ФАХОВИЙ КОЛЕДЖ НАЦІОНАЛЬНОГО АВІАЦІЙНОГО УНІВЕРСИТЕТУ» МАТЕРІАЛОЗНАВСТВОСлайд - лекція. Тема МЕХАНІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ МЕТАЛІВ ТА ЇХ ХАРАКТЕРИСТИКИРозробив викладач Суліман Ольга Борисівна. Частина 3 Випробування металів на твердість. Статичні методи вдавлювання

Випробування металів на твердість. Перейдіть за посиланням або зіскануйте QR-код і виконайте вправу. Пригадайте, що називається твердістю?https://learningapps.org/display?v=pysvxqz1a24

Випробування металів на твердість. Класифікація способів

Випробування металів на твердість. Як виконуються. Статичні випробування на твердість методом вдавлювання є найбільш поширеними і виконуються шляхом вдавлювання в метал, що випробовується, іншого, більш твердого, тіла (індентора). На відміну від статичних випробувань на розтягування, при статичних випробуваннях на твердість руйнування зразка не відбувається

Випробування металів на твердість. Статичні методи визначення твердості металів і сплавів вдавлюванням

Випробування металів на твердість. Історична довідказапропонований шведським інженером Юханом Августом Брінеллем у 1900 році і став першим широко використовуваним і стандартизованим методом визначення твердості в матеріалознавстві Метод Брінелля

Метод Роквелла. У 1908 році віденський професор П. Людвиг (Paul Ludwik) у книзі “Die Kegelprobe” (випробування конусом) виклав теоретичну частину методики визначення твердості алмазним конусом. Випробування металів на твердість. Історична довідка

Випробування металів на твердість. Історична довідка. Метод Віккерса

Метод вимірювання твердості за Брінеллем полягає у вдавлюванні сталевої загартованої кульки діаметром D в зразок під дією зусилля F, прикладеного перпендикулярно поверхні зразка протягом певного часу, τі вимірюванні діаметра відбитка (d) після зняття зусилля. Випробування металів на твердість. Метод Брінелля. Сутність методу. Схема випробувань h – глибина відбитку Схема вимірювання твердості за Брінеллем

Випробування металів на твердість. Метод Брінелля. Умови проведення випробуваньІндентор – сталева загартована кулька діаметром D D=2,5мм 5мм 10мм Тривалість витримки під навантаженням (τ)- сталь, чавун – 10…15с- кольорові сплави -30с. Навантаження F (кгс) в залежності від діаметру кульки і матеріалу, твердість якого вимірюється. Для термічно обробленої сталі і чавуну 𝑭=𝟑𝟎𝑫𝟐 Для бронзи і латуні 𝑭=𝟏𝟎𝑫𝟐 Для алюмінію і інших м'яких матеріалів   𝑭=𝟐,𝟓𝑫𝟐 

Випробування металів на твердість. Метод Брінелля. Устаткування. Прес Брінелля. Мінімально допустима товщина зразка при визначенні твердості за Брінеллемповинна бути не менше десятиразової глибини відбитка h. Випробування проводяться на твердомірі (пресі) Брінелля типу ТШДіаметр кульки, навантаження та час витримки під навантаженням обирають залежно від очікуваної твердості та товщини матеріалу

Випробування металів на твердість. Метод Брінелля. Вимірювання діаметру відбитку. Вимірювання діаметру відбитку на поверхні зразка. Окулярний мікроскоп МПБ 2 Після зняття навантаження на поверхні зразка утворюється відбиток у формі кульового сегмента діаметром d. Цей діаметр вимірюють за допомогою спеціального мікроскопа, на окуляр якого нанесена вимірювальна шкала з поділками, що дорівнюють одній десятій долі міліметра. Діаметр відбитка визначають з точністю до 0,05 мм

Випробування металів на твердість. Метод Брінелля. Обчислення результатів випробувань Число твердості за Брінеллем НВ (HB – Hardness Brinell)НВ=𝑭𝑨 = 𝟐𝑭𝝅𝑫(𝑫−𝑫𝟐−𝒅𝟐) кг/мм𝟐 (МПа)  D – діаметр кульки, ммd – діаметр відбитку, мм. Для зручності є таблиці чисел твердості за Брінелем залежно від діаметра кульки D, діаметра відбитка d і навантаження Fвідношення навантаження (F) до площі поверхні сферичного відбитку (А)

Випробування металів на твердість. Метод Брінелля. Позначення чисел твердостіСимвол твердості по Брінеллю. Число твердості по Брінеллю. Твердість за Брінеллем (в кг/мм𝟐) позначається  250 НВ Межі вимірювання твердості за Брінеллем8…450 НВ

Випробування металів на твердість. Метод Брінелля. Зразок 1 Зразок 2 Поміркуйте, твердість якого із зразків, виміряна за методом Брінелля при однакових умовах, буде більшою? Чому?Перевірте своє припущення за допомогою розрахункової формули, прийнявши. D=10мм F=3000кг

Між числом твердості по Брінеллю (НВ) і межею міцності 𝛔В (кгс/мм𝟐) існує залежність  Випробування металів на твердість. Метод Брінелля. Довідка: 1кгс/мм𝟐= 100кгс/см𝟐=𝟏𝟎 МПа 

Твердість за Роквеллом визначається як різниця глибини проникнення в поверхню метала індентора - сталевої кульки d = 1,588мм (1/16") - алмазного конуса з кутом при вершині 𝟏𝟐𝟎𝟎 під дією прикладеного попереднього (100 Н) і основного (500 Н, 900 Н, 1400 Н) навантаження Випробування металів на твердість. Метод Роквелла. Одиниця твердості за Роквеллом HR безрозмірна величина, яка відповідає осьовому переміщенню індентора на 0,002 мм 𝑭𝟎-попереднє навантаження 𝑭𝟏-основне навантаження  

Прес РоквеллаІндентордля твердоміру РоквеллаІндикатор годинникового типу на твердомірі Роквелла Твердість слід вимірювати не менше 3-х разів на одному зразку, усереднюючи отримані результати. Випробування металів на твердість. Метод Роквелла. Устаткування. Випробування проводяться на твердомірі (пресі) Роквелла типу ТК

{F5 AB1 C69-6 EDB-4 FF4-983 F-18 BD219 EF322}Шкала індикатора. Позначення числа твердостіІндентор. Навантаження,НДіапазон вимірювань твердостіЗастосування𝑭𝟎𝑭𝟏 FАHRAалмазнийконус10050060070...85 надтвердіматеріали. ВHRBсталева кулька 100900100025...100м'якіматеріали. СHRСалмазнийконус1001400150020...67твердіматеріали{F5 AB1 C69-6 EDB-4 FF4-983 F-18 BD219 EF322}Шкала індикатора. Позначення числа твердостіІндентор. Навантаження,НДіапазон вимірювань твердостіЗастосування. FАHRAалмазнийконус10050060070...85 надтвердіматеріали. ВHRBсталева кулька 100900100025...100м'якіматеріали. СHRСалмазнийконус1001400150020...67твердіматеріали. Випробування металів на твердість. Метод Роквелла. Шкали для визначення твердості за методом Роквелла

Випробування металів на твердість. Таблиця - для визначення чисел твердості за Брінелем залежно від діаметра кульки D, діаметра відбитка d і навантаження F- співвідношення чисел твердості Брінелля і Роквелла

Випробування металів на твердість. Метод Віккерса. Сутність методу. Схема випробувань. Схема вимірювання твердості за Віккерсом. Метод вимірювання твердості за Віккерсомполягає у вдавлюванні правильної чотиригранної алмазної піраміди з кутом 𝟏𝟑𝟔𝟎 між гранями і вимірюванні діагоналей відбитку після зняття зусилля  

Випробування металів на твердість. Метод Віккерса. Устаткування. Умови випробувань. Прилад для визначення твердості по ВіккерсуІндентор правильна чотиригранна піраміда з кутом 𝟏𝟑𝟔𝟎 між протилежними гранями  Відбиток індентора на легованій сталі Навантаження від 9,807 Н (1кгс) до 980,7 Н (100 кгс) Тривалість витримки під навантаженням 10…15 с Випробування проводяться на твердомірі Віккерса. Діагоналі відбитку вимірюються за допомогою вмонтованого в прилад мікроскопу

Випробування металів на твердість. Метод Віккерса. Обчислення результатів випробувань𝐝=𝒅𝟏+𝒅𝟐𝟐 HV= 𝟎,𝟏𝟎𝟐·𝟐𝑭𝐬𝐢𝐧𝜶𝟐𝒅𝟐=𝟎,𝟏𝟖𝟗𝑭𝒅𝟐 Н/мм𝟐 𝑯𝑽=𝟐𝑷sinα2𝒅𝟐=𝟏,𝟖𝟓𝟒𝑷𝒅𝟐 кгс/мм𝟐  F – навантаження, НР – навантаження, кгсα – кут між протилежними гранями піраміди при вершині, α=𝟏𝟑𝟔𝟎d – середнє арифметичне значення довжин обох діагоналей відбитку після зняття навантаження При позначенні числа твердості HVодиниці вимірювання не зазначаються. Число твердості за Віккерсом HVвідношення навантаження до площі поверхні пірамідального відбитку

500 HV 220 HV 10/40 При умовах випробувань: F=294,2 Н (30 кгс) Час дії навантаження 10-15 с. Випробування металів на твердість. Метод Віккерса. Позначення чисел твердостіПри інших умовах випробувань. Число твердості по Віккерсу отримане при навантаженні 30 кгс і часі витримки 10…15с. Символ твердості по Віккерсу. Число твердості по Віккерсу Символ твердості по Віккерсу. Величина навантаження 98,07 Н (10кгс)Тривалість витримки під навантаженням (40с)

Випробування металів на твердість. Метод Віккерса. ОсобливостіМетод Віккерса дозволяє вимірювати твердість

https://learningapps.org/display?v=pfmwxu8h224 Випробування металів на твердість. Узагальнення. Перейдіть за посиланням або зіскануйте QR-код Виконайте вправу, узагальнюючи інформацію щодо методів випробування металів на твердість

Випробування металів на твердість. Висновки Випробування на твердість широко застосовується в промисловій і лабораторній практиці. Це пояснюється простотою і високою продуктивністю, відсутністю руйнування зразка, можливістю оцінки властивостей окремих структурних складових і тонких шарів на малій площі, легко встановлюваним зв'язком результатів визначення твердості з даними інших випробувань