Методы измерения твердости материалов по Виккерсу, Бринеллю, Роквеллу — страница 2

обеспечения безопасной работы проектируемых конструкций должны быть приняты соответствующие проектному этапу обеспечения надёжности меры предосторожности. В качестве такой меры используется понижение в n раз относительно опасного напряжения материала (предела прочности, предела текучести, предела выносливости или предела пропорциональности) величины максимально допускаемых напряжений, используемых в условии прочности.

Величина n получила название нормативного коэффициента запаса прочности, который выбирается по таблице или рассчитывается как произведениеn = n1 * n2 * n3, где n1-учитывает среднюю точность определения напряжений, n2-учитывает неопределённость механических характеристик материала, n3-учитывает среднююстепень ответственности проектируемой детали. Существует несколько способов измерения твердости, различающихся по характеру

воздействия наконечника. Твердость можно измерять вдавливанием индентора (способ вдавливания), ударом или же по отскоку наконечника – шарика. Твердость, определенная царапаньем, характеризует сопротивление разрушению, по отскоку – упругие свойства, вдавливанием сопротивление пластической деформации. В зависимости от скорости приложения нагрузки на индентор твердость различают статическую (нагрузка прикладывается

плавно) и динамическую (нагрузка прикладывается ударом). Широкое распространение испытаний на твердость объясняется рядом их преимуществ перед другими видами испытаний: Ø  простота измерений, которые не требуют специального образца и могут быть выполнены непосредственно на проверяемых деталях; Ø  высокая производительность; Ø  измерение твердости обычно не влечет за собой разрушения детали, и после

измерения ее можно использовать по своему назначению; Ø  возможность ориентировочно оценить по твердости другие характеристики металла, в первую очередь предел прочности. Так, например, зная твердость по Бринеллю (HB), можно определить предел прочности на растяжение (временное сопротивление). где k – коэффициент, зависящий от материала; k = 0,34 – сталь HB 120 … 175; k = 0,35 – сталь HB 175 … 450; k = 0,55 – медь, латунь и бронза отоженные; k = 0,33

… 0,36 – алюминий и его сплавы. Наибольшее применение получило измерение твердости вдавливанием в испытываемый металл индентора в виде шарика, конуса и пирамиды (соответственно методы Бринелля, Роквелла и Виккерса). В результате вдавливания достаточно большой нагрузкой поверхностные слои металла, находящиеся под наконечником и вблизи него, пластически деформируются. После снятия нагрузки остается отпечаток. Величина