A dureza de metais. Táboa metais dureza

Para pezas e mecanismos foron materiais duradeiros e fiables de que están feitos, deben cumprir as condicións necesarias para o traballo. É por iso que é importante para controlar os valores permitidos das súas propiedades mecánicas básicas. Polas propiedades mecánicas son a dureza, resistencia, tenacidade, ductilidade. a dureza de metais - caracterización estrutural primaria.

noción

A dureza de metais e aliaxes, - unha propiedade do material de crear resistencia na penetración nas súas capas superficiais dun corpo que non está deformada ou destruída durante a carga concomitante (penetración). Determine o propósito de:

• información sobre a validez das características estruturais e capacidades operativas;
• A análise do tempo de acción;
• control resultados do tratamento de temperatura.

Desde esta figura forza superficie parcialmente dependente e resistencia ao envellecemento. Examine como materia prima e pezas preparadas.

estudo de opcións

O indicador é unha cantidade que se chama o número de dureza. Existen varios métodos de medida da dureza dos metais. O estudo máis preciso incluír o uso de varios tipos de cálculos e dureza penetradores relacionados:

1. Brinell: a esencia do aparello - recuar do balón no cálculo de metal ou aliaxe de recuar diámetro analizados e cálculo posterior do parámetro mecánico matemático.
2. Rockwell: bola utilizada unha punta de diamante é afunilada. O valor é exhibido no mostrador ou liquidación determinada.
3. Vickers: a medición máis precisa da dureza do metal con unha punta de diamante piramidal.

Existen fórmulas especiais e táboas para determinar correspondncias entre o rendemento paramétrico de diferentes métodos de medida para o mesmo material.

Factores determinantes da variante de medida

En condicións de laboratorio, co alcance necesario de equipo, a elección do estudo realizado na dependencia das especificidades da peza de traballo.

1. Un valor indicativo do parámetro mecánico. Para aceiros estructurais e os materiais con baixa dureza ata 450-650 HB método Brinell utilizado; para a ferramenta, ligas de aceiro e outras ligas - Rockwell; para tverdosplavov - Vickers.
2. As dimensións do espécime de proba. Especialmente pezas pequenas e finas son examinados por unha proba de dureza de Vickers.
3. O espesor do metal no punto de medida, en particular, cimentada ou capa nitretada.

Todos os requisitos e conforme gusto documentado.

Características método Brinell

As probas de dureza de metais e aliaxes utilizando dureza Brinell realízanse as seguintes características:

1. O penetrador - bola de aliaxes de aceiro ou de liga de carburo de tungsteno cun diámetro de 1, 2, 2,5, 5 ou 10 mm (GOSTO 3722-81).
2. Duración recuar estática: para ferro e aceiro - 10-15 s para ligas non férreos - 30, tamén é posible cunha duración de 60 anos, e nalgúns casos - 120 e 180 ...
3. O valor límite dos parámetros mecánicos: 450 HB cando se mide o balón de aceiro; HB 650 usando tverdosplava.
4. carga posible. Coa axuda dos bens subministrados axústase deformación forza real na mostra de proba. Os seus valores mínimos posibles: 153,2, 187,5, 250 N; máxima - 9807, 14710, 29420 H (GOSTO 23677-79).

Utilizando as fórmulas, dependendo do diámetro seleccionado de balón e polo material de proba, pode calcular a correspondente recuar forza admisible.

tipo de liga	carga de computación matemática
Aceiro, níquel e aliaxes de titanio	30D 2
fundición	Dúas 10D, 30D 2
cobre e as súas aliaxes	2 5D, 2 10D, 30D 2
metais lixeiros e aliaxes	2,5D 2, 2 5D, 2 10D, 15D 2
Chumbo, estaño	1D 2

Exemplo: designacións

400HB10 / 1500-1520, onde 400HB - Manzaneda Brinell do metal; 10 - diámetro de pelota, 10 mm; 1500 - carga estática, 1500 kg; 20 - o período do recuar 20.

Para establecer as cifras exactas de forma eficiente explotar a mesma mostra en varios lugares, eo resultado xeral é determinada por atopar o valor medio das recibido.

Método de determinación da dureza Brinell

O proceso de investigación implica os seguintes pasos:

1. Consulte os detalles sobre a conformidade cos requisitos (GOSTO 9012-59, gusto 2789).
2. Comprobe de mantemento do dispositivo.
3. Para escoller o balón desexada, identificación de esforzo posible, a instalación de carga para o seu período de formación do recuar.
4. Desde dureza e de deformación da peza.
5. diámetro receso de medida.
6. cálculo empírico.

HB = F / A,

onde F - carga, kgs ou H; A - área de impresión, mm ^2.

HB = (0102 * F) / (π * D * H),

en que D - diámetro da bóla, mm; h - profundidade de penetración, mm.

de metal dureza medida deste xeito ten a relación empírica co cálculo dos parámetros de resistencia. método que, sobre todo para ligas suave. É fundamental para a determinación dos valores dos sistemas das propiedades mecánicas.

Características métodos Rockwell

Este método de medida foi inventado nos 20-s do século XX, máis automatizados que o anterior. El é usado para materiais máis duros. As súas principais características (GOSTO 9013-59, gusto 23677-79):

1. A presenza dunha carga principal a 10 kg.
2. Período de exposición: 10-60.
3. valores de límite de posibles indicadores: HRA: 20-88; HRB: 20-100; HRC: 20-70.
4. O número é visualizado no mostrador dureza, tamén pode ser calculada aritmeticamente.
5. Escala e penetrador. Coñecido 11 escalas diferentes, dependendo do tipo de penetrador ea carga máxima estática. O uso máis común: A, B e C.

A: diamante de punta afilada ángulo do ápice 120˚, potencia admisible totais influencias estáticos - 60 kgf, HRA; produtos finos estudadas, principalmente rendas.

C: como cono de diamante, deseñado para a forza máxima de 150 kgf, HRC, aplicarase a materiais sólidos e endurecidos.

B: tamaño de pelota de 1,588 milímetros, feito de aceiro endurecido ou de liga de carburo de tungsteno-duro, a carga - 100 kgf, bandas laminadas en quente, é usada para avaliar a dureza dos produtos vinculados.

Pinga-punta (1,588 mm) é adecuado para a escala Rockwell B, F, escala G. E tamén existe, H, K, para os cales se emprega un diámetro de bola de 3,175 milímetros (GOSTO 9013-59).

O número de mostras feitas empregando unha proba de dureza Rockwell na mesma zona está limitada polo tamaño dos artigos. sonda reutilizable na rexión de 3-4 o diámetro do espazo de deformación anterior. O espesor dos produtos de proba e regulamentado. Non debe ser menor que 10 veces maior profundidade de penetración de punta.

Exemplo: designacións

50HRC - metais dureza Rockwell, medida utilizando unha punta de diamante, o seu número é igual a 50.

busca plan na escala Rockwell

medición de dureza do metal é máis simplificada do que o proceso de Brinell.

1. Avaliación das dimensións e características da superficie da peza de traballo.
2. Comprobe de mantemento do dispositivo.
3. Determinación tipo punta e capacidade de carga.
4. Instalar a mostra.
5. Implantación dos esforzos primarios sobre o material, tamaño de 10 kgf.
6. Implantación de esforzos de conformidade completos.
7. Lendo a recibiu disco o número na escala.

Tamén é posible cálculo matemático, a fin de determinar con precisión o parámetro mecánico.

A condición de utilización dun cono de diamante que ten unha carga de 60 kgf, ou 150:

HR = 100 - ((Hh) / 0002;

cando toma de proba co balón baixo a forza de 100 kgf:

HR = 130 - ((Hh) / 0002,

onde h - a profundidade de penetración do penetrador na forza primaria de 10 kgf; H - profundidade de penetración do penetrador baixo plena carga; 0,002 - factor de regulación da cantidade de movemento da punta, cando o número de dureza por unha unidade.

método Rockwell é simple, pero non exactamente. Á vez que permite medir as propiedades mecánicas dos metais duros e aliaxes.

Detalles da técnica Vickers

Determinación da dureza de metais por este método é máis simplemente e con precisión. A dureza está baseada na cazoleta na punta de diamante mostra piramidal.

Características principais:

1. O penetrador: pirámide de diamante cun ángulo de vértice 136 °.
2. carga máxima permitida: para fundición e aceiro conectados - 5-100 kgf; para aliaxes de cobre - 2.5-50 kg; ao aluminio e as súas aliaxes - 1-100 kgf.
3. Período de exposición de carga estática: 10 a 15 segundos.
4. Os materiais de proba: de aceiro e de metais non férreos , cunha dureza de 450-500 HB, incluíndo o produto tras tratamento termoquímico.

Exemplo: designacións

700HV20 / 15,

en que 700HV - número de dureza Vickers; 20 - carga de 20 kg; 15 - durante os esforzos estáticos 15.

A secuencia de estudo Vickers

O procedemento é moi simplificada.

1. Comprobe a mostra e equipamentos. É dada especial atención aos detalles da superficie.
2. Selección de esforzo autorizado.
3. A instalación do material de proba.
4. Comezando a dureza no traballo.
5. Lectura resultado no mostrador.

cálculo matemático por este método é o seguinte:

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

onde F - Carga, kgf; do valor medio das lonxitudes das diagonais do recuar en mm.

Permite que medir o metal de alta dureza, pezas finas e pequenas, ofrecendo alta precisión do resultado.

Métodos para a transición entre as escalas

Despois de determinar o diámetro da impresión coa axuda de equipos especiais, pode utilizar a táboa para determinar a dureza. Táboa dureza Metals - probou asistente no cálculo dos parámetros mecánico. Así, se sabe o Brinell, pode facilmente determinar un número axeitado Vickers ou Rockwell.

Exemplos dalgúns valores adecuados:

O diámetro do entalhe, mm	método de investigación
	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

metais de dureza táboa é baseada en datos experimentais e ten unha elevada precisión. Hai tamén un gráfico da dureza Brinell do contido de carbono na liga de ferro-carbono. Así, de acordo con tales dependencias para o aceiro para a cantidade de carbono na composición igual a 0,2%, ascende a 130 HB.

para probar requisitos

De acordo coas esixencias dos hóspedes, pezas de ensaio debe estar de acordo coas seguintes características:

1. De colleita debe ser suave e firme sobre a dureza da táboa, os seus bordos deben ser suave e coidadosamente procesado.
2. A superficie debe ter unha rugosidade mínima de superficie. Debe ser lixada e limpa, ata coa axuda de composicións químicas. Ao mesmo tempo, durante o proceso de mecanizado, é importante para evitar a formación de endurecemento de traballo e mellora da temperatura do leito procesado.
3. A parte debe coincidir co método escollido para a determinación da dureza das propiedades paramétricos.

Realizando requisitos primaria - unha precisión de condición previa.

a dureza de metais - unha importante propiedade mecánica fundamental que os identifica algunhas das características mecánicas e tecnolóxicas, os resultados dos procesos de Usinagem anteriores, o impacto de factores temporais, posibles condicións de operación. técnica de selección estudo depende das características da mostra orientativos, os seus parámetros e composición química.