Как измерить твердость металла

Автор: | 16.01.2021

Как измерить твердость металла.

Твердомер — это высокотехнологичный продукт, в котором объединены жидкокристаллические, механические и электронные схемы. Ежедневное обслуживание обычных лабораторных инструментов может продлить срок их использования, а твердомер является прецизионным инструментом. Неправильное обслуживание также повлияет на точность и производительность твердомера. Только тщательное обслуживание со стороны пользователя поможет твердомеру долго служить своему владельцу.

Измеритель твердости — это устройство для измерения твердости материала. Твердость — это свойство данного материала, определяемое как сопротивление вдавливанию. У всех нас есть концептуальное определение твердости, потому что все мы понимаем, когда кто-то говорит, что сталь тверже дерева. Твердомер позволяет пользователю количественно оценить эту концепцию. Например, твердомер 04412 предназначен для измерения поверхностной твердости сырых форм и стержней, а также для определения текучести формовочных смесей.

С помощью твердомера можно сказать, что материал A в два раза тверже материала B. Существует более 12 различных методов измерения твердости. Самый распространенный метод известен как испытание на твердость по Роквеллу, и результаты даются по шкале твердости Роквелла. Существует строго определенный метод предварительной подготовки теста на твердость по Роквеллу и специально разработанные тестеры твердости по Роквеллу. Также существует измерение твердости по Бринеллю, по Боре, по Шору, по Виккерсу и т.д.

Металлы — это наиболее распространенные материалы, для которых используется твердомер. Причина этого в том, что твердость металла зависит от его состава и состояния. Сталь — это самый распространенный металл для определения твердости, а сталь — это сплав, это смесь различных элементов. Количество этих элементов в стали влияет на твердость. Во многих сталях эти смеси медленно разделяются с течением времени подобно маслу и воде.

Вы можете использовать твердомер, чтобы определить, насколько сталь начала отделяться, поскольку твердость будет меняться по мере разделения элементов. Это очень важно, если, например, сталь использовалась для строительства моста. Если сталь станет мягче, мост перестанет быть таким прочным и со временем может оказаться небезопасным. С помощью твердомера инженеры-материаловеды могут определить, когда может потребоваться замена старого стального моста на новую стальную конструкцию.

Твердомеры также используются для классификации материалов, особенно стали. Для одного типа применения может потребоваться очень твердая сталь, а для другого — более мягкая сталь. Разница может быть настолько небольшой, что вы не сможете определить, какой из них лучше, без использования твердомера. Например, твердомер 04412 предназначен для измерения поверхностной твердости сырых форм и стержней, а также для определения текучести формовочных смесей.

В измерителе твердости по Роквеллу используется метод, который является наиболее часто используемым методом во всем мире для определения твердости материала и подходит почти для всех металлов и в некоторой степени для пластмасс. Тест Роквелла измеряет остаточную глубину вдавливания, создаваемую заданной силой / нагрузкой на заданный индентор. Тест Роквелла требует наименьшего количества пробоподготовки, что делает его более быстрым и легким испытанием на твердость во многих отраслях промышленности по всему миру. Основным преимуществом испытания на твердость по Роквеллу является его скорость испытания и способность отображать значения твердости сразу после проникновения в материал.

КАК ОПРЕДЕЛЯЕТСЯ ТЕСТ НА ТВЕРДОСТЬ ПО РОКВЕЛЛУ?

Твердость по Роквеллу определяется приложением предварительной испытательной силы (незначительная нагрузка или предварительная нагрузка), за которой следует дополнительная нагрузка (основная нагрузка) для достижения общей требуемой испытательной нагрузки, в конечном итоге возвращаясь к той же предварительной испытательной силе (незначительная нагрузка). Первая вспомогательная нагрузка обеспечивает нулевую или референтную позицию. Основная нагрузка прикладывается и удерживается в течение заданного времени (времени выдержки), чтобы обеспечить упругое восстановление. Тогда основная нагрузка снимается, сохраняя при этом небольшую нагрузку, чтобы установить переход от позиции ноль или refence при определении значения твердости по Роквеллу.

Анализ неисправностей твердомера по Роквеллу:

1.Предварительная нагрузка, дрожание указателя:

Основные причины дрожания указателя: плоская шпонка с подъемным винтом ослабла длинный шпоночный паз.

Устранение: Затяните крепежный винт плоского ключа или замените плоский ключ.

2.Основная нагрузка, дрожание указателя:

Основные причины дрожания указателя: вес масла на лотке; буфер по отношению к таблице не горизонтальный; корпус не в уровень.

Метод устранения: удалить масло с поддона; отрегулировать винт корпуса соединения буфера, чтобы выровнять его; откорректировать уровень на рабочей поверхности.

3. Дрожание указателя в начале основной нагрузки:

Причины: Ослабление ручки загрузки; буферного количества масла недостаточно.

Способ устранения: затяните свободный верхний провод, долейте масло и сцедите воздух.

4.При основной нагрузке указатель не перемещается:

Причина: основная нагрузка не связана; буферная игла закрывает масляное отверстие.

Способ устранения: укоротите стрелу, откройте буфер и отрегулируйте масляную иглу.

5.При основной нагрузке быстро перемещается указатель.

Основные причины: буфер отрегулирован в положении максимального открытия иглы масла; нехватка масла в буфере.

Способ устранения: установите масляную иглу в подходящее положение, добавьте масло и слейте воздух.

6.При основной нагрузке указатель перемещается медленно.

Причина: передаточный буфер отрегулирован с помощью слишком маленькой иглы; грязные буферы или слишком большая вязкость масла; измерительный стержень шкалы имеет большое трение; сопротивление системы шпинделя.

Устранение: установите масляную иглу в правильное положение; замените масло на масло надлежащей вязкостью; устраните трение; очистите шпиндельную систему.

7.При основной нагрузке указатель перестает ходить или низкая скорость:

Основные причины: есть буфер воздушного цилиндра; вес тела не вызывает уровень фюзеляжа, есть столкновение или трение.

Метод устранения: выпустить воздух из цилиндра; отрегулировать уровень корпуса машины.

8.Основная конечная нагрузка ослабляется, при этом указатель внезапно поднимается или опускается:

Причина: джойстик ослаблен.

Устранение: Отрегулируйте и затяните крепежные винты джойстика.

9.Регулярно высокая шкала твердости A, B и C:

Основные причины: соотношение испытательного рычага слишком велико; большая предварительная нагрузка; никакое добавление не завершает основную нагрузку; основной легкий вес нагрузки.

Устранение: Ослабьте крепежные винты регулировочной пластины, переместите регулировочную пластину вперед в подходящее положение; отрегулируйте предварительную нагрузку; укоротите стрелу; утяжелите каждый груз.

10.Постоянно низкая шкала твердости A, B и C:

Основные причины: испытание на малое передаточное отношение рычага; небольшой предварительный натяг; основные тяжелые грузы; плунжер установлен неправильно; стол не установлен должным образом; плохая адгезия к верстаку.

Устранение: Ослабьте фиксирующий винт регулировочной пластины, переместите регулировочную пластину обратно в правильное положение; отрегулируйте предварительную нагрузку; отрегулируйте вес груза; переустановите индентор; переустановите верстак; переместите заготовку.

11.Значение А и В определено, значение C неопределенно:

Основная причина: верхняя коническая поверхность вершины индентора не гладкая или слишком большой угол конуса; повреждена верхняя коническая поверхность у вершины индентора.

Устранение: отремонтировать или заменить индентор.

12. A, B и C значения шкалы не стабильны:

Основные причины: сопротивление шпиндельной системы; неровный торец шпинделя; лезвие на большом рычаге, кромка опоры соприкасается с изменением или затуплением.

Устранение: очистите шпиндельную систему; сгладьте торец; отрегулируйте положение заново или заточите лезвие масляным камнем.

13. Высокое значение C, среднее, низкое неудавшееся

Основные причины: несоответствующее испытание передаточного отношения рычага; поверхность угла конуса плунжера не гладкая.

Способ устранения: отрегулируйте передаточное отношение; подрежьте или замените индентор.

14.Высокие значения C, низкие значения оказались неудачными:

Основные причины: непроверенное передаточное отношение рычага; серьезный износ наконечника регулировочного винта на испытательном рычаге; никакое добавление не выполняет основную нагрузку; повреждение алмазного индентора; шпиндель и стол, плохая коаксиальность; неисправен индикатор часового типа.

Устранение: отрегулируйте передаточное отношение рычага; замените новый регулировочный винт; укоротите стрелу; измените напор давления; отрегулируйте положение подъемного винта; отремонтируйте циферблатный индикатор.

Базовая формула преобразования твердости, используемая прибором для определения твердости:

  1. Твердость по Шору (HS) = твердость по Бёлеру (BHN) / 10 + 12
  2. Твердость по Шору (HS) = твердость по Роквеллу (HRC) + 15
  3. Твердость по Бёлеру Твердость (BHN) = Твердость по Рокеру (HV)
  4. Твердость по Роквеллу (HRC) = Твердость по Боре (BHN) / 10-3

Диапазон измерения твердости:

HS <100

HB <500

HRC <70

HV <1300

(80 ~ 88) HRA, (85 ~ 95) HRB, (20 ~ 70)

твердость HRC указывает на способность материала противостоять твердым предметам, вдавленным в его поверхность. Это один из важных показателей эффективности металлических материалов. Как правило, чем выше твердость, тем выше износостойкость. Обычно используемые показатели твердости — это твердость по Бринеллю, твердость по Роквеллу и твердость по Виккерсу.

  1. Твердость по Бринеллю (HB)

вдавливает шарик из закаленной стали определенного размера (обычно диаметром 10 мм) в поверхность материала с определенной нагрузкой (обычно 3000 кг) и удерживает ее в течение определенного периода времени. После снятия нагрузки изучается соотношение нагрузки к площади вдавливания.

Значение твердости по Бринеллю (HB), единица измерения — килограмм-сила / мм2 (Н / мм2).

  1. Твердость по Роквеллу (HR)

Если HB> 450 или образец слишком мал, испытание на твердость по Бринеллю не может быть использовано, и вместо него можно использовать измерение твердости по Роквеллу. В нем используется алмазный конус с углом при вершине 120 ° или стальной шарик диаметром 1,59 и 3,18 мм, который вдавливается в поверхность испытуемого материала под определенной нагрузкой, а твердость материала определяется по глубине вдавливания. В зависимости от твердости исследуемого материала она выражается в трех различных шкалах:

HRA: твердость, полученная при использовании нагрузки 60 кг и алмазного конического индентора, и используется для чрезвычайно твердых материалов (таких как твердый сплав).

HRB: это твердость, полученная при использовании груза в 100 кг и шара из закаленной стали диаметром 1,58 мм. Используется для материалов с более низкой твердостью (таких как отожженная сталь, чугун и т. Д.).

HRC: это твердость, полученная при нагрузке 150 кг и алмазном коническом инденторе, используемом для материалов с высокой твердостью (таких как закаленная сталь и т. Д.).

3. Твердость по Виккерсу (HV)

вдавливается в поверхность материала с нагрузкой менее 120 кг и алмазным квадратным коническим индентором с углом при вершине 136 °. Площадь поверхности углубления в материале делится на значение нагрузки, чтобы получить значение твердости по Виккерсу HV. (кгс / мм2).

 

 

Добавить комментарий