Материаловедение в машиностроении

Для измерения твердости металлических сплавов на макроуровне наибольшее распространение получили методы Бринелля, Роквелла, Виккерса. О твердости судят либо по глубине проникновения индентора (метод Роквелла), либо по величине отпечатка от вдавливания (методы Бринелля, Виккерса). Во всех случаях происходит пластическая деформация материала. Чем больше сопротивление материала пластической деформации, тем выше твердость. Схемы испытаний представлены на рисунке 4.14. Рис. 4.14  Схемы определения твердости: а – по Бринеллю ; б – по Роквеллу; в – по Виккерсу Твердость по Бринеллю (ГОСТ 9012 -59) определяют на твердомере Бринелля (рисунок 4.13.а). В качестве индентора используется стальной закаленный шарик диаметром D=2,5; 5; 10 мм в зависимости от вида металла и его толщины. Нагрузка Р, в зависимости от диаметра шарика и измеряемой твердости: для термически обработанной стали и чугуна – P=10D 2 , алюминия и других очень мягких металлов – P=2,5D 2 . Продолжительность выдержки под нагрузкой составляет для стали и чугуна – 10 с, для латуни и бронзы – 30 с. Полученный отпечаток измеряется в двух направлениях при помощи лупы Бринелля. Твердость определяется как отношение приложенной нагрузки Р к сфериче ской поверхности отпечатка F: (4.13) 84