Badanie Twardości Metali, Poradniki, Projekty, Badania z Inżynieria materiałowa

Pobierz Badanie Twardości Metali i więcej Poradniki, Projekty, Badania w PDF z Inżynieria materiałowa tylko na Docsity! 1. Cel badań twardości metali Twardość jest jedną z cech mechanicznych materiału równie ważną z konstrukcyjnego i technologicznego punktu widzenia, jak wytrzymałość na rozciąganie, wydłużenie, przewężenie, udarność itp. Twardością ciała określamy miarę oporu, jaki ono stawia podczas wciskania w niego wgłębnika. Jest wiele metod pomiaru twardości. Najbardziej ogólny podział to pomiary statyczne i dynamiczne twardości. Celem pomiarów twardości jest sprawdzenie własności mechanicznych i prawidłowości przeprowadzonych procesów obróbki cieplnej, cieplnoplastycznej czy cieplno-chemicznej stopów metali. Ze względu na szybkość wykonania są to najczęściej przeprowadzane badania mechaniczne materiałów. Pomiar twardości wykonywany jest na urządzeniach stacjonarnych w skalach twardości Vickersa, Brinella i Rockwella. 2. Opisy zastosowanych metod pomiaru twardości a) Metoda Shore'a Pomiar skleroskopem Shore’a odbywa się metodą dynamiczną. Stosowany jest np. w przypadku dużych przedmiotów, gdy nie można zastosować statycznych metod (tj. skali Rockwella, Brinella, czy Vickersa). Pomiar polega na opuszczeniu specjalnego bijaka (najczęściej o masie 20 g) z określonej wysokości (zwykle 112 mm). Podczas uderzenia część energii opadania zmienia się w odkształcenie sprężyste bijaka i materiału, co wywołuje jego odskok. Wysokość odskoku jest mierzona skalą podzieloną na 130 działek. Twardość 100 jednostek ma stal hartowana niskostopowa. Wyniki pomiarów dla naszych badań metodą Shore'a z ciężarkiem stalowym o m=2,626 g z twardym wgłębnikiem: Lp h [mm] Odchyłki 1 54 4,2 2 46 3,8 3 52 2,2 4 51 1,2 5 43 6,8 6 52 2,2 7 52 2,2 8 44 5,8 9 52 2,2 10 52 2,2 Wnioski: Odchyłka wynosi do 6,8mm. Błąd ten może wynikać z nieprecyzyjnego posługiwania się przyrządem pomiarowym oraz błędem paralaksy. b) Metoda Poldiego Dynamiczna metoda pomiaru twardości metali, odmiana metody Brinella. Polega na porównaniu odcisków metalowej kulki na materiale badanym i wzorcowym w wyniku uderzenia w przyrząd młotkiem. Metoda ta pozwala na oszacowanie czy badany materiał jest twardszy od materiału wzorcowego oraz po dokonaniu specjalnych obliczeń na określenie przybliżonej twardości materiału. Pomiar twardości polega na przyłożeniu impulsowej siły za pomocą młotka o masie 0,5 kg w celu wykonania odcisku w materiale badanym. Dzięki budowie młotka możliwe jest wykonanie dwóch odcisków (na materiale badanym i wzorcowym). Dzięki czemu siła przyłożona do obu materiałów jest taka sama. Stosując tę metodę można oszacować twardość w stopniach Brinella na podstawie wzoru: Gdzie: Dla naszego ćwiczenia: Wnioski: Ze względu na nieznaną siłę uderzenia młotka nie można obliczyć dokładnej wartości twardości próbki (). c) Metoda Rockwella Pomiar twardości metodą Rockwella polega na pomiarze głębokości wcisku dokonanego wzorcowym stożkiem diamentowym o kącie wierzchołkowym 120° i promieniu zaokrąglenia 0,2 mm. Metoda ta jest szybka i łatwa w użyciu, gdyż