На главную
Справочник конструктораполезный сайт для инженера-машиностроителя


СПРАВОЧНИК

МЕНЮ

Определение твердости металлов и сплавов

Сущность метода заключается во вдавливании шарика (стального или из твердого сплава) в образец (изделие) под действием силы, приложенной перпендикулярно поверхности образца в течение определенного времени, и измерении диаметра отпечатка после снятия силы.

Твердость по Бринеллю обозначают символом НВ или HBW:

    НВ - при применении стального шарика (для металлов и сплавов твердостью менее 450 единиц);
    HBW - при применении шарика из твердого сплава (для металлов и сплавов твердостью более 450 единиц).

Символу НВ (HBW) предшествует чистовое значение твердости из тpex значащих цифр, а после символа указывают диаметр шарика, значение приложенной силы (в кгс), продолжительность выдержки, если она отличается от 10 до 15 с.

Примеры обозначения:

250 НВ 5/750 - твердость по Бринеллю 250, определенная при применении стального шарика диаметром 5 мм при силе 75 кгс (7355 Н) и продолжительности выдержки от 10 до 15 с;

575 HBW 2,5/187,5/30 - твердость по Бринеллю 575, определенная при применении шарика из твердого сплава диаметром 2,5 мм при силе 187,5 кгс (1839 Н) и продолжительности выдержки 30 с.

При определении твердости стальным шариком или шариком из твердого сплава диаметром 10 мм при силе 3000 кгс (29420 Н) и продолжительности выдержки от 10 до 15 с твердость по Бринеллю обозначают только числовым значением твердости и символом НВ или HBW.

Пример обозначения: 185 НВ, 600 HBW.

Метод Виккерса. Метод измерения твердости черных и цветных металлов и сплавов при нагрузках от 9,807 Н (1 кгс) до 980,7 Н (100 кгс) по Виккерсу регламентирует ГОСТ 2999 - 75* (в редакции 1987 г.).

Измерение твердости основано на вдавливании алмазного наконечника в форме правильной четырехгранной пирамиды в образец (изделие) под действием силы, приложенной в течение определенного времени, и измерении диагоналей отпечатка, оставшихся на поверхности образца после снятий нагрузки.

Твердость по Виккерсу при условиях испытания - силовое воздействие 294,2 Н (30 кгс) и время выдержки под нагрузкой 10 ... 15 с, обозначают цифрами, характеризующими величину твердости, и буквами HV.

Пример обозначения: 500 HV - твердость по Виккерсу, полученная при силе 30 кгс и времени выдержки 10 ... 15 с

При других условиях испытания после букв HV указывают нагрузку и время выдержки.

Пример обозначения: 220 HV 10/40 - твердость по Виккерсу, полученная при силе 98,07 Н (10 кгс) и времени выдержки 40 с.

Общего точного перевода чисел твердости, измеренных алмазной пирамидой (по Виккерсу), на числа твердости по другим шкалам или на прочности при растяжении не существует. Поэтому следует избегать таких переводов, за исключением частных случаев, когда благодаря сравнительным испытаниям имеются основания для перевода.

Метод Роквелла. Метод измерения твердости металлов и сплавов по Роквеллу регламентирует ГОСТ 9013 - 59* (в редакции 1989 г.).

Сущность метода заключается во внедрении в поверхность образца (или изделия) алмазного конусного (шкалы A, C, D) или стального сферического наконечника (шкалы В, Е, F, G, Н, К) под действием последовательно прилагаемых предварительной и основной сил и в определении глубины внедрения наконечника после снятия основной силы.

Твердость по Роквеллу обозначают символом HR с указанием шкалы твердости, которому предшествует числовое значение твердости из трех значащих цифр.

Пример обозначения: 61,5 HRC - твердость по Роквеллу 61,5 единиц по шкале C.

С целью обеспечения единства измерений введен государственный специальный эталон для воспроизведения шкал твердости Роквелла и Супер-Роквелла и передачи их при помощи образцовых средств измерений (рабочих эталонов) рабочим средствам измерений, применяемым в стране (ГОСТ 8.064 - 94).

Диапазоны шкал твердости по Роквеллу и Супер-Роквеллу, воспроизводимых эталоном, приведены в таблице.

26. Диапазоны шкал твердости по Роквеллу и Супер-Роквеллу, воспроизводимых эталоном по ГОСТ 8,064 - 94

Шкалы

Диапазоны измерений

Роквелла

A

70 - 93 HRA

В

25 - 100 HRB

С

20 - 67 HRC

Супер-Роквелла

N 15

70 - 94 HRN 15

N 30

40 - 86 HRN 30

N 45

20 - 78 HRN 45

Т 15

62 - 93 HRT 15

Т 30

15 - 82 HRT 30

Т 45

10 - 72 HRT 45

27. Сравнение чисел твердости металлов и сплавов по различным шкалам

Виккерс HV

Бринелль НВ

Роквелл НRB

sв, МПа

100

100

52,4

333

105

105

57,5

350

110

110

60,9

362

115

115

64,1

382

130

120

67,0

402

125

125

69,8

410

130

130

72,4

430

135

135

74,7

450

140

140

76,6

470

145

145

78,3

480

150

150

79,9

500

155

155

81,4

520

160

160

82,8

530

165

165

84,2

550

170

170

85,6

565

175

175

87,0

580

180

180

88,3

600

185

185

89,5

620

190

190

90,6

640

195

195

91,7

650

200

200

92,8

665

205

205

93,8

685

210

210

94,8

695

215

215

95,7

715

220

320

96,6

735

225

225

97,5

745

230

230

98,4

765

235

235

99,2

785

240

240

100,0

795

245

245

21,2

815

250

250

22,1

835

255

255

23,0

855

260

260

23,9

865

265

265

24,8

880

270

270

25,6

900

275

275

264

910

280

280

27,2

930

285

285

28,0

950

290

290

28,8

970

295

295

29,5

980

300

300

30,2

1000

310

310

31,6

1030

320

319

33,0

1060

330

328

34,2

1090

340

336

35,3

1120

350

344

36,3

1150

360

352

37,2

1180

370

360

38,1

1200

380

368

38,9

1230

390

376

39,7

1260

400

384

40,5

1290

410

392

41,3

1305

420

400

42,1

1335

430

408

42,9

1365

440

416

43,7

1385

450

425

44,5

1410

460

434

45,3

1440

470

443

46,1

1480

 

Виккерс HV

Роквелл HRC

Виккерс HV

Роквелл HRC

Виккерс HV

Роквелл HRC

Виккерс HV

Роквелл HRC

490

47,5

600

54,2

720

60,2

840

65,1

500

48,2

620

55.4

740

61,1

860

65,8

520

49,6

640

56,5

760

62,0

880

66,4

540

50,8

660

57,5

780

62,8

900

67,0

560

52

680

58,4

800

63,6

1114

69

580

53,1

700

59,3

820

64,3

1220

72

Примечание. Погрешность перевода чисел твердости по Виккерсу в единицы Бринелля ± 20 НВ; В единицы Роквелла - до ± 3 HRC (HRB); значения sв до ± 10 %.

В таблице приводятся приближенные соотношения между числами твердости, определенные различными методами. С достаточной степенью точности для конструкционных углеродистых и легированных сталей перлитного класса, для которых 150 НВ, можно принять s0,2 = 0,367 НВ, для стали НВ < 150s0,2 » 0,2 НВ. Для конструкционных сталей низколегированных и углеродистых (НВ » 150) sв» 0,345 НВ. Для более точного пересчета НВ на HRC рекомендуется пользоваться ГОСТ 22761-77.


Справочник конструктора - Все что нужно любому конструктору! ©2008-2017