Как определить твердость металла в домашних условиях

Содержание

Продукция — Техмашхолдинг — группа компаний, официальный сайт

Как определить твердость металла в домашних условиях

    В настоящее время многие изготовители (как частные мастера, так и заводы) предлагают довольно качественные ножи. Но определенный процент брака все равно присутствует. Как определить качество ножа при покупке, по каким признакам определить хороший нож или не очень?Маркировка стали, ее сорт и состав не дадут вам однозначного представления о качестве ножа, поскольку, кроме этих параметров, на них очень сильно влияет тепловая обработка и шлифовка. Неправильно подобранная температура может загубить самую высококачественную сталь. Кроме этого, наличие идеальной бритвенной заточки, которую так любят демонстрировать продавцы на Кавказе, вовсе не гарантирует ее долговечности.

    Как проверить качество ножа

    Чтобы проверить качество ножа, возьмите оружие в руки и держите его прямо, режущей кромкой вниз. Посмотрите вдоль клинка, убедитесь, что нож ровный – лезвие должно составлять с хвостовиком прямую линию. Нож с изгибом или небольшой деформацией лучше не покупать – ведь этот брак мог возникнуть и в результате нарушения технологии выплавки стали. Посмотрите на пяту клинка (незаточенный плоский участок в корневой части) – если она обработана плохо, режущая кромка лезвия не параллельно прилегает к ней, то от покупки такого ножа лучше отказаться.Также осмотрите гарду и рукоять ножа, тщательности их обработки, точность подгона пластин рукояти и стыков, оцените количество клея – если его много и видны сгустки, скорее всего, рукоять подогнана неточно. Хорошим и качественным ножом считается тот, на котором не видны следы обработки, а переходы между составными элементами – плавные и без резких изломов.Режущие способности ножа зависят от формы сечения клинка. Чем уже это сечение, тем легче клинок будет входить в разрезаемый материал, но зато толстый клинок является более прочным. Чем меньше угол режущей кромки лезвия, тем острее будет нож. По мере увеличения этого угла такой нож затупляется.Для ножей больших и с широким обухом часто делается три или даже четыре ступени заточки, несколько изгибов (угол верхней части лезвия – угол шлифовки – режущая часть – заточка края режущей кромки), чтобы не ухудшились режущие способности и в то же время толщина обуха оставалась приемлемой. Ножи с дифференцированной заточкой (когда угол заточки изменчив вдоль режущей кромки) обладают лучшими режущими способностями.Если нож, качество которого вы хотите определить, предназначен для серьезных механических нагрузок – ему потребуется прочное лезвие, например, как ножам для забоя крупного рогатого скота. Такие ножи имеют выпуклую (линзовидную) заточку, это добавляет изделию прочности, и кроме этого, нож с линзовой заточкой не застрянет в разрезе, т.к. площадь контакта минимальна.Нож с вогнутой (бритвенной) заточкой имеет лезвие с очень малым углом схождения, острое и прочное, но при этом быстрее затупливающееся. Идеальной вогнутой заточки вручную достичь сложнее, это приходит только с опытом, очень часто лишний металл удаляется не полностью, оставляя в зоне острия утолщение.В общем, правило выбора выпуклой или вогнутой заточки ножа простое – вогнутая бритвенная заточка хороша для деликатных работ (например, снятия шкур, разрезания овощей, работы по мягким материалам), быстро правится; а линзовидная выпуклая заточка – правится трудно, но более надежна для грубой работы (рубка дерева или костей) и гораздо медленнее тупится.www.holodnoe-oruzhie.ru

    Как в бытовых условиях определить вид стали

    Nikolay_K 11-12-2016 12:17перенесено из темыhttp://guns.allzip.org/topic/224/1521531.htmlquote:Originally posted by darki83:Вопрос может быть простой, но все таки: как определить из чего сталь на конкретном ноже: углеродная, нержавейка, высокованадивая и т.д. Может по каким то признакам: цвет, вес, звук металла, характеру сьема металла и т.д. Вопрос к тому, как к ножу из опр. стали подобрать конкретный абразив. И если можно к каким сталям какие камни: нержавейка-…, углеродка-… и т.д. Спасибо!1) по маркировке на ноже2) по внешнему виду3) по тому, как ведёт себя сталь в процессе заточки4) …Русский самурай 11-12-2016 13:07По способности магнититься.Евгений_Е 11-12-2016 14:04Заводской приём, по искрам на наждаке. В советское время даже методички были…——————Тот, кто правильно указывает на мои ошибки, — мой учитель. Тот, кто правильно отмечает мои верные поступки, — мой друг. Тот, кто мне льстит, — мой враг. /Сунь Цзы/Nikolay_K 11-12-2016 14:05quote:Originally posted by Русский самурай:По способности магнититься.все мартенситные стали магнитятсяв том числе и нержавеющие мартенситного класс типа 416, 420, 440 и т.п.не магнитятся нерж. стали аустенитного класса, такие как 316 и т.п.sermmt 11-12-2016 15:02quote:Изначально написано Евгений_Е:Заводской приём, по искрам на наждаке. В советское время даже методички были…Слышал о таком от родителей и знакомых с оборонного завода. На спор определяли по искре с наждака сталь, результат 10 из 10. Вот только мне не совсем понятен принципЕвгений_Е 11-12-2016 15:49quote:Originally posted by sermmt:Вот только мне не совсем понятен принцип Я не спец, но например титан даёт искры чистого белого цвета, которые на некотором расстоянии от наждака разлетаются звёздами. По расстоянию до звёзд и оттенку можно определить наличие легирующих элементов в сплаве.По сталям тоже самое, цвет гуляет от жёлтого до красного, длина искры, взрыв искры в воздухе или затухание, рикошет от поверхности, изменение цвета в полете или наличие разноцветных искр…Ps. погуглил -есть очень много информации. например http://www.chipmaker.ru/topic/10696/——————Тот, кто правильно указывает на мои ошибки, — мой учитель. Тот, кто правильно отмечает мои верные поступки, — мой друг. Тот, кто мне льстит, — мой враг. /Сунь Цзы/sermmt 11-12-2016 16:16quote:Изначально написано Евгений_Е:Я не спец, но например титан даёт искры чистого белого цвета, которые на некотором расстоянии от наждака разлетаются звёздами. По расстоянию до звёзд и оттенку можно определить наличие легирующих элементов в сплаве.По сталям тоже самое, цвет гуляет от жёлтого до красного, длина искры, взрыв искры в воздухе или затухание, рикошет от поверхности, изменение цвета в полете или наличие разноцветных искр…Ps. погуглил -есть очень много информации. например http://www.chipmaker.ru/topic/10696/Благодарю. Там есть вопросы в том числе и по наждаку, который используется. Насколько я понимаю, метод строится на опытном тестировании и каждую новую сталь надо так же описывать. Информация очень интересная!СТАРЫЙ ПРАПОР 11-12-2016 17:26quote:Originally posted by Nikolay_K:как определить из чего сталь на конкретном ножеquote:Originally posted by Евгений_Е:Заводской приём, по искрам на наждаке. В советское время даже методички были…quote:Originally posted by sermmt:определяли по искре с наждака стальНож на наждаке тестировать, прикольно.oldTor 11-12-2016 18:02Кое-что, а иной раз и немало, можно сказать, в плане принадлежности стали к той или иной группе таковых, по проявлению её структуры в процессе заточки, как мне кажется.Евгений_Е 11-12-2016 18:08quote:Originally posted by СТАРЫЙ ПРАПОР:Нож на наждаке тестировать, прикольно.Спасибо похоже я невнимательно читал первый пост. В теме вопрос о материале, а не изделии…Действительно, хорошее готовое изделие, даже не обязательно нож, жалко совать под наждак!——————Тот, кто правильно указывает на мои ошибки, — мой учитель. Тот, кто правильно отмечает мои верные поступки, — мой друг. Тот, кто мне льстит, — мой враг. /Сунь Цзы/

Источник: https://pellete.ru/stal/kak-opredelit-kakaya-stal.html

Как определить твердость металла в домашних условиях

Нет много времени лазеть на форум хотел поинтересоватся какие методы возможны для измерения твердости стали(лучше по роквелу) в домашних условиях.

в домашних условиях и без опыта — никак.

для определения приблизительного значения — попробуйте поцарапать клинок чем-нибудь с известной твердостью (или наоборот).

а зачем вам это? быть может, проще посмотреть ТТХ от производителя?

Надо иметь хотя бы один атрибутированный предмет — с известной твердостью. И царапать им/его другие предметы. Ассортимент предметов позволяет расширить диапазон и повысить точность измерений.

quote: Originally posted by GAU-8A:

quote: Originally posted by Petola:

Надо иметь хотя бы один атрибутированный предмет — с известной твердостью

и вовсе не один, а набор. конкретный специальный *набор для измерения твердости металлов*. несколько надфилей-царапулек с выверенной и тщательно измеренной эталонной твердостью, стоит недорого, в инете найти и заказать доставку — в два клика

quote: Originally posted by vconst:

и вовсе не один,

О. пришел, увидел, нагуглил

не надо судить обо всех по себе

Только хорошим. и еще навык надо иметь, типа, как и с каким усилием нажимать и что при этом должно происходить.

Помню в давние времена сговорились царапать измеряемым ножом Викторинокс. Дескать швейцарцам можно доверять и все Виксы закалены на 56 HRC.

Я в принципе так и делаю. Царапаю свой многострадальный Victorinox Outrider. И довольно показательные результаты. 440c от Бёкера царапает, дешевые китайцы не царапают, VG-10 от Mcusta аж режет, заметно лучше берет чем Бёкеровская 440C. Китайские NAvy и SanRenMu, похоже закалены примерно как и Викс. Следы оставляют, но неуверенно. Так и ориентируюсь)

quote: Originally posted by Zilraen:

быть может, проще посмотреть ТТХ от производителя?

Упалпацтол!

А вот зачем все это -царапает не царапает? режет не режет, вот единственный критерий.

quote: Originally posted by GAU-8A:

А вот зачем все это -царапает не царапает? режет не режет, вот единственный критерий.

То есть? Как таким методом определить твердость клинка? Хотя бы примерно.

quote: Originally posted by Ru:

Как таким методом определить твердость клинка? Хотя бы примерно.

никак не определить, это сказано по смыслу как *а не все равно какая там твердость?*

есть такие люди, им главное нож подороже, почти как в анекдоте *ну ты лох, я такой вчера в два раза дороже видел!*. о том, что от твердости ножа зависят специфика заточки и области применения, не задумываются

Нет, ну в принципе GAU-8A прав, большая твердость в хорошем ноже не главное. Я сам недолюбливаю очень твердые клинки. За склонность к выкрашиванию. Просто задались в этой теме вопросом, как определить твердость клинка доступными средствами.

Меня вот неприятно удивил складной ножичек от IC.CUT, сталь там заявлена AUS6, я и ожидал закалку типичную для AUS6 в 56 HRC. Но методом царапанья определил, что твердость закалки гораздо ниже и вообще неприемлимая.

Мало того, что нож не царапает Викторинокс, а наоборот на ура царапается им, так уже достав из своей «позорной коробки» китайское барахло — ножичек IC.CUT прекрасно царапается большинством китайцев, которые сами плохо держат заточку. Я их мучал когда-то давно, по дереву кромка заворачивалась. А ножик сей IC.

CUT у меня совсем новый и в поюз его не планировал, но захотел примерно оценить качество клинка. Жалко, ножик симпатичный, лежит теперь на полочке.

Позвонить Пампухе И.Ю.он все расскажет как правильно проверить твердость клинка дома ничего сложного здесь нет.

ООО Независимая Экспертиза Волгоград

Почерковедческая экспертиза – один из видов идентификации личности.

Оценка бизнеса

Определение рыночной стоимости бизнеса включает в себя оценку всех активов.

Оценка ущерба

Если вашей квартире нанесен ущерб от пожара, затопления, независимая оценка ущерба — обратитесь к нам, используя контактную информацию.

Финансово-экономическая экспертиза

Финансово-экономические экспертизы назначаются для решения задач, касающихся финансовой деятельности предприятий, соблюдения законодательных актов.

Строительная экспертиза

Твердость стали: измерение, способы закалки

Для инструментальных сталей твердость измеряется в единицах по шкале Рокуэлла, сокращенно HRC. У ножей, в зависимости от области их применения, твердость должна быть от 56 до 62 HRC, при этом, чем больше число, тем выше твердость. Алмаз, самый твердый материал, имеет твердость в 100 единиц по шкале Рокуэлла. При проверке материала на твердость в него вдавливают алмазный шарик и по глубине его проникновения определяют твердость материала по шкале Рокуэлла.

Твердость стали зависит от термической обработки, в особенности от отпуска, температура и длительность которого определяют ее эксплуатационную твердость. В начале сталь должна приобрести свою исходную твердость.

Для этого высоколегированная инструментальная сталь нагревается до температуры закалки ( данная температура указывается заводом-изготовителем стали ), при чем разогрев осуществляется в вакууме или инертном газе, как правило, в аргоне, так как при соприкосновении с кислородом на поверхности изделия в процессе нагрева может начаться химическая реакция, в результате которой об¬разуется окалина, что требует дополнительной обработки поверхности после закалки.

После того как температура стали достигла заданной величины, изделие охлаждается в закаливаемой среде — это может быть воздух, вода или масло. Простые сорта стали, например, углеродистые, закаливают в воде. Высоколегированные стали требуют закалки в более мягкой среде, а именно, в масле или сжатом воздухе. После закалки твердость стали слишком высока, чтобы ее можно было сразу использовать.

Выше уже говорилось о том, что необходимая эксплуатационная твердость стали достигается с помощью отпуска, в процессе которого изделие вновь нагревается до температуры, которая значительно ниже температуры закалки, после чего вновь охлаждается. При отпуске на поверхности стали образуется оксидная пленка, в результате чего ее цвет меняется, причем в зависимости от толщины изделия цвет может быть разным, что объясняется различной температурой металла при той или иной его толщине.

Цвет, который приобретает поверхность изделия в процессе отпуска, показывает, какой температуре оно подвергалось при нагреве, исходя из чего опять-таки можно судить о твердости стали, разумеется, лишь в том случае, если известно, какая твердость соответствует температурной области, необходимой для данной конкретной стали. Пример Допустим, необходимо довести путем отпуска твердость углеродистой стали С90 до 58 HRC.

Из данных завода-производителя или фирмы, торгующей стальной продукцией, а также из кода стали известно, что данная сталь приобретает указанную твердость при температуре ок. 350°С. В практике существует таблица цветов, которые приобретает стальное изделие при определенной температуре отпуска. Из данной таблицы видно, что температуре нагрева в 250° С соответствует коричнево-красный цвет.

Таким образом, клинок из стали С90 следует нагревать до тех пор, пока он не приобретет данный цвет, после чего его можно охладить. Такая таблица с указанием цветов побежалости может пригодиться в первую очередь в тех случаях, когда отсутствует закалочная печь с температурной шкалой или же она не может быть использована, например, при местной закалке. Местной закалке подвергаются ножи, у которых лезвие должно быть очень твердым, в то время как остальная часть клинка должна оставаться мягче, чтобы клинок в целом был более упругим и тем самым менее ломким.

Специалисты нашей «Независимой Экспертизы» готовы помочь как физическим, так и юридическим лицам в определении различных видов оценки, экспертиз.

Если же после изучения этих разделов у Вас останутся нерешенные вопросы или же Вы захотите лично пообщаться с нашими специалистами или заказать измерение твердости металла ножа, всю необходимую для этого информацию можно получить в разделе «Контакты».

С нетерпением ждем Вашего звонка и заранее благодарим за оказанное доверие

Измерение твердости металла ножапроводится в г. Волгоград по адресу:

Заключение «Независимой экспертизы» имеет статус официального документа доказательного значения и может быть использовано в суде.

Доступ ограничен

Доступ к запрашиваемому ресурсу ограничен по решению суда или по иным основаниям,

установленным законодательством Российской Федерации

Возможные причины ограничения доступа

  1. Доступ ограничен по решению суда или по иным основаниям, установленным законодательством Российской Федерации.
  2. Указатель страницы и (или) доменное имя сайта, сетевой адрес включены в Единый Реестр доменных имен, указателей страниц сайтов сети «Интернет» и сетевых адресов, позволяющих идентифицировать сайты в сети «Интернет», содержащие информацию, распространение которой в Российской Федерации запрещено.

Проверить наличие доменного имени и (или) указателя страницы сайта, сетевого адреса в Едином реестре можно в разделе

«Просмотр реестра» на сайтеhttp://eais.rkn.gov.ru/

  • Указатель страницы и (или) доменное имя, сетевой адрес включены в Реестр доменных имен, указателей страниц сайтов в сети «Интернет» и сетевых адресов, позволяющих идентифицировать сайты в сети «Интернет», содержащие информацию, распространяемую с нарушением исключительных прав.
  • Проверить наличие доменного имени и (или) указателя страницы сайта, сетевого адреса в Реестре можно в разделе

    «Просмотр реестра» на сайтеhttp://nap.rkn.gov.ru/reestr/

  • Указатель страницы и (или) доменное имя, сетевой адрес включены в Реестр доменных имен, указателей страниц сайтов в сети «Интернет» и сетевых адресов, позволяющих идентифицировать сайты в сети «Интернет», содержащие призывы к массовым беспорядкам, осуществлению экстремистской деятельности, участию в массовых (публичных) мероприятиях, проводимых с нарушением установленного порядка.
  • Проверить наличие доменного имени и (или) указателя страницы сайта, сетевого адреса в Реестре можно в разделе

    «Просмотр реестра» на сайтеhttp://398-fz.rkn.gov.ru/

  • Указатель страницы и (или) доменное имя включены в Реестр организаторов распространения информации в сети «Интернет» и сайтов (или) страниц сайтов в сети «Интернет», на которых размещается общедоступная информация и доступ к которым в течение суток составляет более трех тысяч пользователей сети «Интернет».
  • Проверить наличие доменного имени и (или) указателя страницы сайта в Реестре можно в разделе «Просмотр реестра» на

    Источник: http://elfterra.ru/lajfhaki/kak-opredelit-tverdost-metalla-v-domashnih-usloviyah/

    Твердость металлов. Таблица твердости металлов

    Для того чтобы детали и механизмы служили длительно и надежно, материалы, из которых они изготовлены, должны соответствовать необходимым условиям работы. Именно поэтому важно контролировать допустимые значения их основных механических показателей. К механическим свойствам относятся твердость, прочность, ударная вязкость, пластичность. Твердость металлов — первичная конструкционная характеристика.

    Понятие

    Твердость металлов и сплавов — это свойство материала создавать сопротивление при проникновении в его поверхностные слои иного тела, которое не деформируется и не разрушается при сопутствующих нагрузках (индентора). Определяют с целью:

    • получения информации о допустимых конструкционных особенностях и о возможностях эксплуатации;
    • анализа состояния под действием времени;
    • контроля результатов температурной обработки.

    От этого показателя частично зависят прочность и устойчивость поверхности к старению. Исследуют как исходный материал, так и уже готовые детали.

    Варианты исследования

    Показателем является величина, которая называется числом твердости. Существуют различные методы измерения твердости металлов. Наиболее точные исследования заключаются в использовании различных видов вычисления, инденторов и соответствующих твердомеров:

    1. Бринелля: суть работы аппарата – вдавливание шарика в исследуемый металл или сплав, вычисление диаметра отпечатка и последующее математическое вычисление механического параметра.
    2. Роквелла: используются шарик или алмазный конусный наконечник. Значение отображается на шкале или определяется расчётно.
    3. Виккерса: наиболее точное измерение твердости металла с применением алмазного пирамидального наконечника.

    Для определения параметрических соответствий между показателями разных способов измерения для одного и того же материала существуют специальные формулы и таблицы.

    В лабораторных условиях, при наличии необходимого ассортимента оборудования, выбор способа исследования осуществляется в зависимости от определенных характеристик заготовки.

    1. Ориентировочное значение механического параметра. Для конструкционных сталей и материалов с небольшой твердостью до 450-650 НВ применяют метод Бринелля; для инструментальных, легированных сталей и других сплавов – Роквелла; для твердосплавов – Виккерса.
    2. Размеры испытуемого образца. Особо маленькие и тонкие детали обследуются с помощью твердомера Виккерса.
    3. Толщина металла в месте замера, в частности, цементированного или азотированного слоя.

    Все требования и соответствия задокументированы ГОСТом.

    Особенности методики Бринелля

    Испытания на твердость металлов и сплавов с помощью твердомера Бринелля проводятся со следующими особенностями:

    1. Индентор – шарик из легированной стали или из карбидо-вольфрамового сплава диаметром 1, 2, 2,5, 5 или 10 мм (гост 3722-81).
    2. Продолжительность статического вдавливания: для чугуна и стали – 10-15 с., для цветных сплавов – 30, также возможна длительность в 60 с., а в некоторых случаях – 120 и 180 с.
    3. Граничное значение механического параметра: 450 НВ при измерении стальным шариком; 650 НВ при использовании твердосплава.
    4. Возможные нагрузки. С помощью входящих в комплект грузов корректируется фактическая сила деформации на испытуемый образец. Их минимальные допустимые значения: 153,2, 187,5, 250 Н; максимальные – 9807, 14710, 29420 Н (гост 23677-79).

    С помощью формул, в зависимости от диаметра выбранного шарика и от испытуемого материала, можно вычислить соответствующее допустимое усилие вдавливания.

    Тип сплава Математическое вычисление нагрузки
    Сталь, сплавы никеля и титана 30D2
    Чугун 10D2, 30D2
    Медь и медные сплавы 5D2, 10D2, 30D2
    Легкие металлы и сплавы 2,5D2, 5D2, 10D2, 15D2
    Свинец, олово 1D2

    Пример обозначения:

    400HB10/1500/20, где 400HB – твердость металла по Бринеллю; 10 – диаметр шарика, 10 мм; 1500 – статическая нагрузка, 1500 кгс; 20 – период осуществления вдавливания, 20 с.

    Для установления точных цифр рационально исследовать один и тот же образец в нескольких местах, а общий результат определять путем нахождения среднего значения из полученных.

    Определение твердости по методу Бринелля

    Процесс исследования протекает в следующей последовательности:

    1. Проверка детали на соответствие требованиям (ГОСТ 9012-59, гост 2789).
    2. Проверка исправности аппарата.
    3. Выбор необходимого шарика, определение возможного усилия, установка грузов для его формирования, периода вдавливания.
    4. Запуск твердомера и деформация образца.
    5. Измерение диаметра углубления.
    6. Эмпирическое вычисление.

    НВ=F/A,

    где F – нагрузка, кгс или Н; A – площадь отпечатка, мм2.

    НВ=(0,102*F)/(π*D*h),

    где D – диаметр шарика, мм; h – глубина отпечатка, мм.

    Твердость металлов, измеренная этим способом, имеет эмпирическую связь с вычислением параметров прочности. Метод точен, особенно для мягких сплавов. Является основополагающим в системах определения значений этого механического свойства.

    Особенности методики Роквелла

    Этот способ измерения был изобретен в 20-х годах XX века, более автоматизирован, чем предыдущий. Применяется для более твердых материалов. Основные его характеристики (ГОСТ 9013-59; гост 23677-79):

    1. Наличие первичной нагрузки в 10 кгс.
    2. Период выдержки: 10-60 с.
    3. Граничные значения возможных показателей: HRA: 20-88; HRB: 20-100; HRC: 20-70.
    4. Число визуализируется на циферблате твердомера, также может рассчитываться арифметически.
    5. Шкалы и инденторы. Известно 11 различных шкал в зависимости от типа индентора и предельно-допустимой статической нагрузки. Наиболее распространённые в использовании: А, В и С.

    А: алмазный конусный наконечник, угол при вершине 120˚, общая допустимая сила статического влияния – 60 кгс, HRA; исследуются тонкие изделия, в основном прокат.

    С: также алмазный конус, рассчитанный на максимальное усилие 150 кгс, HRC, применим для твердых и закаленных материалов.

    В: шарик размером 1,588 мм, изготовленный из закаленной стали или из твердого карбидо-вольфрамового сплава, нагрузка – 100 кгс, HRB, используется для оценки твердости отожжённых изделий.

    Шарикообразный наконечник (1,588 мм) применим для шкал Роквелла B, F, G. Также существуют шкалы E, H, K, для которых используется шарик диаметром 3,175 мм (ГОСТ 9013-59).

    Количество проб, проделанных с помощью твердомера Роквелла на одной площади, ограничивается размером детали. Допускается повторная проба на расстоянии 3-4 диаметра от предыдущего места деформации. Толщина испытуемого изделия также регламентируется. Она должна быть не меньше увеличенной в 10 раз глубины внедрения наконечника.

    Пример обозначения:

    50HRC – твердость металла по Роквеллу, измерена с помощью алмазного наконечника, ее число равно 50.

    План исследования по методу Роквелла

    Измерение твердости металла более упрощено, нежели для способа Бринелля.

    1. Оценка размеров и характеристик поверхности детали.
    2. Проверка исправности аппарата.
    3. Определение типа наконечника и допустимой нагрузки.
    4. Установка образца.
    5. Осуществление первичного усилия на материал, величиной в 10 кгс.
    6. Осуществление полного соответствующего усилия.
    7. Чтение полученного числа на шкале циферблата.

    Также возможен математический расчет с целью точного определения механического параметра.

    При условии использования алмазного конуса с нагрузкой 60 или 150 кгс:

    HR=100-((H-h)/0,002;

    при совершении испытания с помощью шарика под усилием 100 кгс:

    HR=130-((H-h)/0,002,

    где h – глубина внедрения индентора при первичном усилии 10 кгс; H – глубина внедрения индентора при полной нагрузке; 0,002 – коэффициент, регламентирующий величину перемещения наконечника при изменении числа твердости на 1 единицу.

    Метод Роквелла является простым, но недостаточно точным. В то же время он позволяет измерять показатели механического свойства для твердых металлов и сплавов.

    Характеристики методики Виккерса

    Определение твердости металлов по данному способу наиболее просто и точно. Работа твердомера основана на вдавливании в образец алмазного пирамидального наконечника.

    Основные особенности:

    1. Индентор: алмазная пирамида с углом при вершине 136°.
    2. Предельно допустимая нагрузка: для легированного чугуна и стали — 5-100 кгс; для медных сплавов — 2,5-50 кгс; для алюминия и сплавов на его основе — 1-100 кгс.
    3. Период выдержки статической нагрузки: от 10 до 15 с.
    4. Испытуемые материалы: сталь и цветные металлы с твердостью более 450-500 НВ, в том числе изделия после химико-термической обработки.

    Пример обозначения:

    700HV20/15,

    где 700HV – число твердости по Виккерсу; 20 – нагрузка, 20 кгс; 15 – период статического усилия, 15 с.

    Последовательность исследования Виккерса

    Порядок действий предельно упрощен.

    1. Проверка образца и аппаратуры. Особое внимание уделяется поверхности детали.
    2. Выбор допустимого усилия.
    3. Установка испытуемого материала.
    4. Запуск твердомера в работу.
    5. Чтение результата на циферблате.

    Математический расчет по этому способу выглядит следующим образом:

    HV=1,8544*(F/d2),

    где F – нагрузка, кгс; d – среднее значение длин диагоналей отпечатка, мм.

    Он позволяет измерять высокую твердость металлов, тонких и небольших деталей, при этом предоставляя высокую точность результата.

    Способы перехода между шкалами

    Определив диаметр отпечатка с помощью специального оборудования, можно с помощью таблиц определить твердость. Таблица твердости металлов – проверенный помощник в вычислении данного механического параметра. Так, если известно значение по Бринеллю, можно легко определить соответствующее число Виккерса или Роквелла.

    Пример некоторых значений соответствия:

    Диаметр отпечатка,мм Метод исследования
    Бринелля Роквелла Виккерса
    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

    Таблица твердости металлов составлена на основе экспериментальных данных и имеет высокую точность. Также существуют графические зависимости твердости по Бринеллю от содержания углерода в железоуглеродистом сплаве. Так, в соответствии с такими зависимостями, для стали с количеством карбона в составе равному 0,2% она составляет 130 НВ.

    Требования к образцу

    В соответствии с требованиями ГОСТов, испытуемые детали должны соответствовать следующим характеристикам:

    1. Заготовка должна быть ровная, твердо лежать на столе твердомера, ее края должны быть гладкими или тщательно обработаны.
    2. Поверхность должна иметь минимальную шероховатость. Должна быть отшлифована и очищена, в том числе с помощью химических составов. Одновременно, во время процессов механической обработки, важно предупредить образование наклепа и повышения температуры обрабатываемого слоя.
    3. Деталь должна соответствовать выбранному методу определения твердости по параметрическим свойствам.

    Выполнение первичных требований – обязательное условие точности измерений.

    Твердость металлов — важное основополагающее механическое свойство, определяющее их некоторые остальные механические и технологические особенности, результаты предыдущих процессов обработки, влияние временных факторов, возможные условия эксплуатации. Выбор методики исследования зависит от ориентировочных характеристик образца, его параметров и химического состава.

    Источник: http://fb.ru/article/269317/tverdost-metallov-tablitsa-tverdosti-metallov

    Понятие твердости

    Твердость материала – это стойкость к разрушению при внедрении во внешний слой более твердого материала. Другими словами, способность к сопротивлению деформирующим усилиям (упругой или пластической деформации).

    Определение твердости металлов производится посредством внедрения в образец твердого тела, именуемого индентором. Роль индентора выполняет: металлически шарик высокой твердости; алмазный конус или пирамида.

    После воздействия индентора на поверхности испытуемого образца или детали остается отпечаток, по размеру которого определяется твердость. На практике используются кинематические, динамические, статические способы измерения твердости.

    В основе кинематического метода лежит составление диаграммы на основе постоянно регистрирующихся показаний, которые изменяются по мере вдавливания инструмента в образец. Здесь прослеживается кинематика всего процесса, а не только конечного результата.

    Динамический метод заключается в следующем. Измерительный инструмент воздействует на деталь. Обратная реакция позволяет рассчитать затраченную кинетическую энергию. Данный метод позволяет проводить испытание на твердость не только поверхности, но и некоторого объема металла.

    Статические методы – это неразрушающие способы, позволяющие определить свойства металлов. Методы основаны на плавном вдавливании и последующей выдержке в течение некоторого времени. Параметры регламентируются методиками и стандартами.

    Прилагаемая нагрузка может прилагаться:

    • вдавливанием;
    • царапанием;
    • резанием;
    • отскоком.

    Машиностроительные предприятия на данный момент для определения твердости материалов используют методы Бринелля, Роквелла, Виккерса, а также метод микротвердости.

    На основе проводимых испытаний составляется таблица, в которой указываются материалы, прилагаемые нагрузки и полученные результаты.

    Единицы измерения твердости

    Каждый способов измерения сопротивления металла к пластической деформации имеет свою методику его проведения, а также единицы измерения.

    Измерение твердости мягких металлов производится методом Бринелля. Данному способу подвергаются цветные металлы (медь, алюминий, магний, свинец, олово) и сплавы на их основе, чугуны (за исключением белого) и отожженные стали.

    Твердость по Бринеллю определяется вдавливанием закаленного, отполированного шарика из шарикоподшипниковой стали ШХ15. Окружность шарика зависит от испытуемого материала. Для твердых материалов – все виды сталей и чугунов – 10 мм, для более мягких – 1 – 2 — 2,5 — 5 мм. Необходимая нагрузка, прилагаемая к шарику:

    • сплавы железа – 30 кгс/мм2;
    • медь и никель – 10 кгс/мм2;
    • алюминий и магний – 5 кгс/мм2.

    Единица измерения твердости – это числовое значение и следующий за ними числовой индекс HB. Например, 200 НВ.

    Твердость по Роквеллу определяется посредством разницы приложенных нагрузок к детали. Вначале прикладывается предварительная нагрузка, а затем общая, при которой происходит внедрение индентора в образец и выдержка.

    В испытуемый образец внедряется пирамида (конус) из алмаза или шарик из карбида вольфрама (каленой стали). После снятия нагрузки производится замер глубины отпечатка.

    Единица измерения твердости – это условные единицы. Принято считать, что единица — это величина осевого перемещения конуса, равная 2 мкм. Обозначение твердости маркируется тремя буквами HR (А, В, С) и числовым значением. Третья буква в маркировке обозначает шкалу.

    Методика отображает тип индентора и прилагаемую к нему нагрузку.

    Тип шкалы Инструмент Прилагаемая нагрузка, кгс
    А Конус из алмаза, угол вершины которого 120° 50-60
    В Шарик 1/16 дюйма 90-100
    С Конус из алмаза, угол вершины которого 120° 140-150

    В основном, используются шкалы измерения А и С. Например, твердость стали HRC 26…32, HRB 25…29, HRA 70…75.

    Измерению твердости по Виккерсу подвергаются изделия небольшой толщины или детали, имеющие тонкий, твердый поверхностный слой. В качестве клинка используется правильная четырехгранная пирамида угол при вершине, которой составляет 136°. Отображение значений твердости выглядит следующим образом: 220 HV.

    Измерение твердости по методу Шора производится путем замера высоты отскока упавшего бойка. Обозначается цифрами и буквами, например, 90 HSD.

    К определению микротвердости прибегают, когда необходимо получить значения мелких деталей, тонкого покрытия или отдельной структуры сплава. Измерение производят путем измерения отпечатка наконечника определенной формы. Обозначение значения выглядит следующим образом:

    Н□ 0,195 = 2800, где

    □  — форма наконечника;

    0,196  — нагрузка на наконечник, Н;

    2800 – численное значение твердости, Н/мм2.

    Твердость основных металлов и сплавов

    Измерение значения твердости проводится на готовых деталях, отправляющихся на сборку. Контроль производится на соответствие чертежу и технологическому процессу. На все основные материалы уже составлены таблицы значений твердости как в исходном состоянии, так и после термической обработки.

    Цветные металлы

    Твердость меди по Бринеллю составляет 35 НВ, значения латуни равны 42-60 НВ единиц в зависимости от ее марки. У алюминия твердость находится в диапазоне 15-20 НВ, а у дюралюминия уже 70НВ.

    Черные металлы

    Твердость по Роквеллу чугуна СЧ20 HRC 22, что соответствует 220 НВ. Сталь: инструментальная – 640-700 НВ, нержавеющая – 250НВ.

    Для перевода из одной системы измерения в другую пользуются таблицами. Значения в них не являются истинными, потому что выведены империческим путем. Не полный объем представлен в таблице.

    HB HV HRC HRA HSD
    228 240 20 60.7 36
    260 275 24 62.5 40
    280 295 29 65 44
    320 340 34.5 67.5 49
    360 380 39 70 54
    415 440 44.5 73 61
    450 480 47 74.5 64
    480 520 50 76 68
    500 540 52 77 73
    535 580 54 78 78

    Значения твердости, даже если они производятся одним и тем же методом, зависят от прилагаемой нагрузки. Чем меньше нагрузка, тем выше показания.

    Методы измерения твердости

    Все методы определения твердости металлов используют механическое воздействие на испытуемый образец – вдавливание индентора. Но при этом не происходит разрушение образца.

    Метод определения твердости по Бринеллю был первым, стандартизованным в материаловедении. Принцип испытания образцов описан выше. На него действует ГОСТ 9012. Но можно вычислить значение по формуле, если точно измерить отпечаток на образце:

    HB=2P/(πD*√(D2-d2),

    • гдеР – прикладываемая нагрузка, кгс;
    • D – окружность шарика, мм;
    • d – окружность отпечатка, мм.Шарик подбирается относительно толщины образца. Нагрузку высчитывают предварительно из принятых норм для соответствующих материалов:сплавы из железа — 30D2;медь и ее сплавы — 10D2;баббиты, свинцовые бронзы — 2,5D2.

    Условное изображение принципа испытания

    Скачать ГОСТ 9012-59

    Схематически метод исследования по Роквеллу изображается следующим образом согласно ГОСТ 9013.

    Метод измерения твердости по Роквеллу

    Итоговая приложенная нагрузка равна сумме первоначальной и необходимой для испытания. Индикатор прибора показывает разницу глубины проникновения между первоначальной нагрузкой и испытуемой h –h0.

    Скачать ГОСТ 9013-59

    Метод Виккерса регламентирован ГОСТом 2999. Схематически он изображается следующим образом.

    Метод Виккерса

    Математическая формула для расчета:HV=0.189*P/d2 МПаHV=1,854*P/d2 кгс/мм2

    Прикладываемая нагрузка варьируется от 9,8 Н (1 кгс) до 980 Н (100 кгс). Значения определяются по таблицам относительно измеренного отпечатка d.

    Метод Шора

    Измерить твердость по Моосу металлов и сплавов можно царапанием. Моос в свое время предложил делать царапины более твердым минералом по поверхности предмета. Он разложил известные минералы по твердости на 10 позиций. Первую занимает тальк, а последнюю алмаз.

    После измерения по одной методике перевод в другую систему весьма условен. Четкие значения существуют только в соотношении твердости по Бринеллю и Роквеллу, так как машиностроительные предприятия их широко применяют. Зависимость можно проследить при изменении диаметра шарика.

    d, мм HB HRA HRC HRB
    2,3 712 85,1 66,4
    2,5 601 81,1 59,3
    3,0 415 72,6 43,8
    3,5 302 66,7 32,5
    4,0 229 61,8 22 98,2
    5,0 143 77,4
    5,2 131 72,4

    Источник: http://ooo-asteko.ru/kak-opredelit-tverdost-metalla-v-domashnih-usloviyah/

    Понравилась статья? Поделить с друзьями: