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die Härte von Metallen. Tabelle Härte Metalle

Um Teile und Mechanismen waren langlebig und zuverlässig Materialien, aus denen sie hergestellt werden, müssen mit den notwendigen Voraussetzungen für die Arbeit entsprechen. Deshalb ist es wichtig, die zulässigen Werte ihrer grundlegenden mechanischen Eigenschaften zu steuern. Durch die mechanischen Eigenschaften sind die Härte, Festigkeit, Zähigkeit, Duktilität. die Härte von Metallen – die primäre strukturelle Charakterisierung.

Vorstellung

Die Härte von Metallen und Legierungen, – eine Materialeigenschaft des Widerstand in seiner Oberflächenschicht eines Körpers zu schaffen, die das Eindringen nicht deformiert wird, noch während der gleichzeitigen Last (Einrückung) zerstört. Bestimmen Sie den Zweck:

  • Informationen über die Gültigkeit der Strukturmerkmale und Betriebsfunktionen;
  • Analyse der Einwirkungszeit;
  • Steuertemperaturbehandlung ergibt.

Aus dieser Figur ist teilweise abhängig Oberflächenfestigkeit und Widerstandsfähigkeit gegen Alterung. Untersuchen Sie als Rohstoff und Fertigteile.

Optionen Studie

Der Indikator ist eine Größe, die die Anzahl der Härte bezeichnet wird. Es gibt verschiedene Methoden zur Messung der Härte von Metallen. Die genaueste Studie beinhaltet die Verwendung von verschiedenen Arten von Berechnungen und die damit verbundenen Eindringkörper Härte:

  1. Brinell: das Wesen der Vorrichtung – Kugel Einbuchtung in der analysierten Metall oder die Legierung Einrückung Durchmesserberechnung und die nachfolgenden Berechnung des mathematischen mechanischen Parameters.
  2. Rockwell: verwendet Kugel oder ein Diamant verjüngte Spitze. Der Wert wird auf dem Zifferblatt oder bestimmt Abrechnung angezeigt.
  3. Vickers: die genaueste Messung der Härte des Metalls mit einer Pyramidendiamantspitze.

Es gibt spezielle Formeln und Tabellen Korrespondenzen zwischen der parametrischen Leistung verschiedener Messmethoden für das gleiche Material zu bestimmen.

Faktoren, die die Bestimmung der Meßvariante

Unter Laborbedingungen mit der notwendigen Palette von Geräten führte die Wahl der Studie in Abhängigkeit heraus von den spezifischen Eigenschaften des Werkstückes.

  1. Ein indikative Wert der mechanischen Parameter. Für Baustähle und Materialien mit geringer Härte bis HB 450-650 Brinell – Methode verwendet; für Werkzeug, legiertem Stahl und anderen Legierungen – Rockwell; für tverdosplavov – Vickers.
  2. Die Abmessungen der Testprobe. Besonders kleine und dünne Teile mit einem Vickers-Härtetester untersucht.
  3. Die Dicke des Metalls in der Messstelle, insbesondere verklebt oder nitrierte Schicht.

Alle Anforderungen und die Einhaltung dokumentiert GOST.

Eigenschaften Brinell-Verfahren

Härteprüfung von Metallen und Legierungen Brinell-Härtetester unter Verwendung wird mit den folgenden Merkmalen durchgeführt:

  1. Die Eindringkörper – Kugel aus legiertem Stahl oder aus Wolfram – Carbid – Legierung mit einem Durchmesser von 1, 2, 2,5, 5 oder 10 mm (GOST 3722-81).
  2. Dauer statische Einbuchtung: für Eisen und Stahl – 10-15 s für Nicht-Eisen-Legierungen – 30, ist auch möglich, mit einer Dauer von 60 und in einigen Fällen – 120 und 180 …
  3. Der Grenzwert der mechanischen Parameter: HB 450, wenn die Stahlkugel zu messen; HB 650 von tverdosplava verwenden.
  4. Mögliche Last. Mit Hilfe der gelieferten Ware wird die tatsächliche Kraft Verformung auf der Testprobe eingestellt. Ihre minimal mögliche Werte: 153,2, 187,5, 250 N; max – 9807, 14710, 29420 H (GOST 23.677-79).

Unter Verwendung der Formeln in Abhängigkeit von ausgewählten Durchmesser der Kugel und durch das Testmaterial kann man die entsprechende zulässige Kraft Einrückung berechnen.

Legierungstyp

Mathematische Rechenlast

Stahl, Nickel und Titanlegierungen

30D 2

Gusseisen

2 10D, 30D 2

Kupfer und Kupferlegierungen

2 5D, 10D 2, 30D 2

Leichtmetalle und Legierungen

2,5D 2, 2 5D, 10D 2, 15D 2

Blei, Zinn

1D 2

Beispiel Bezeichnungen:

400HB10 / 1500-1520, wo 400HB – Brinell-Härte des Metalls ist; 10 – Kugeldurchmesser, 10 mm; 1500 – statische Last von 1500 kgf; 20 – die Zeit der Vertiefung 20.

Um festzustellen, erkunden Sie die genauen Zahlen effizient die gleiche Probe an mehreren Stellen, und das Gesamtergebnis wird durch das Finden der Durchschnittswert der empfangenen bestimmt.

Bestimmungsverfahren Brinellhärte

Der Forschungsprozess umfasst folgende Schritte:

  1. Überprüfen Sie die Angaben über die Einhaltung der Anforderungen (GOST 9012-59, GOST 2789).
  2. Die Prüfung der Funktionsfähigkeit des Geräts.
  3. die gewünschte Kugel, die Identifizierung von möglichen Anstrengungen, die Installation von Ladung für ihre Bildungsperiode der Einbuchtung zu wählen.
  4. Ausgangshärte und die Verformung der Probe.
  5. Messaussparungsdurchmesser.
  6. Empirische Berechnung.

HB = F / A,

wobei F – Last, kgs oder H; A – Druckbereich, mm 2.

HB = (0,102 * F) / (π * D * h),

wo D – Durchmesser der Kugel, mm; h – Eindringtiefe, mm.

Härte Metall in dieser Weise gemessen hat die empirische Beziehung mit der Berechnung der Festigkeitsparameter. genaues Verfahren, insbesondere für weiche Legierungen. Es ist von grundlegender Bedeutung, die Werte der Systeme der mechanischen Eigenschaften zu bestimmen.

Eigenschaften Rockwell Methoden

Diese Methode der Messung wurde in den 20-er Jahren des zwanzigsten Jahrhunderts erfunden, mehr automatisiert ist als die vorherige. Es ist für härtere Materialien verwendet. Seine Hauptmerkmale (GOST 9013-59, GOST 23677-79):

  1. Das Vorhandensein einer Primärlast 10 kg.
  2. Belichtungszeit: 10-60.
  3. Grenzwerte für mögliche Indikatoren: HRA: 20-88; HRB: 20-100; HRC: 20-70.
  4. Die Zahl auf der Skala Härte sichtbar gemacht wird, kann auch arithmetisch berechnet werden.
  5. Maßstab und Eindringkörper. Bekannte 11 verschiedene Skalen in Abhängigkeit von der Art des Eindringkörpers und die maximal zulässigen statischen Last. Die häufigste Verwendung: A, B und C.

A: Diamant verjüngte Spitze Scheitelwinkel 120˚, zulässigen Leistungs gesamte statische Einflüsse – 60 kgf, HRA; studierte feine Produkte, meist zu vermieten.

C: als Diamantkegel, das auf maximale Kraft von 150 kgf, HRC, ist anwendbar für feste und gehärteten Materialien.

B: Kugelgröße von 1,588 mm, aus gehärtetem Stahl oder aus Hart Carbid-Wolfram-Legierung, die Last – 100 kgf, HRB, wird verwendet, um die Härte der getemperten Produkte zu beurteilen.

Blob-Spitze (1,588 mm) geeignet ist Skala-Rockwell-B, F, G. E-Skala gibt es auch, H, K, verwendet, für die ein Kugeldurchmesser von 3,175 mm (GOST 9013-59).

Die Anzahl der Proben unter Verwendung eines Rockwell-Härteprüfer im gleichen Gebiet durchgeführt wird durch die Größe der Elemente beschränkt. Wiederverwendbare Sonde im Bereich 3-4 der Durchmesser des vorherigen Deformationsraum. Die Dicke der Testprodukte und reguliert. Es darf nicht weniger als 10 Mal Eindringtiefe der Spitze erhöht.

Beispiel Bezeichnungen:

50HRC – Metall-Rockwell-Härte, gemessen mit einem Diamantspitze, ist die Zahl 50 gleich.

Plan Forschung auf Rockwell-Skala

Metallhärtemessung ist stärker vereinfacht als das Verfahren für Brinell.

  1. Bewertung der Abmessungen und Eigenschaften der Werkstückoberfläche.
  2. Die Prüfung der Funktionsfähigkeit des Geräts.
  3. Bestimmung Spitzenart und Belastbarkeit.
  4. Installieren der Probe.
  5. Die Umsetzung der primären Anstrengungen auf dem Material, Größe von 10 kp.
  6. Einführung der vollständigen Compliance-Bemühungen.
  7. ein empfangenes wählen Sie die Nummer auf der Skala zu lesen.

Es ist auch möglich, mathematische Berechnung, um genau den mechanischen Parameter zu bestimmen.

Unter der Bedingung eines Diamantkegel eine Last von 60 kgf unter Verwendung von Atomen oder 150:

HR = 100 – ((Hh) / 0,002;

wenn sie mit dem Ball unter der Kraft von 100 kp macht Test:

HR = 130 – ((Hh) / 0.002,

wobei h – die Eindringtiefe des Eindringkörpers in der Primärkraft von 10 kgf; H – Eindringtiefe des Eindringkörpers unter Volllast; 0,002 – Faktor, der die Menge der Bewegung der Spitze, wenn die Anzahl der Härte von 1 Einheit reguliert.

Rockwell Methode ist einfach, aber nicht genau. Zugleich ermöglicht es Ihnen, die mechanischen Eigenschaften von Hartmetallen und Legierungen zu messen.

Details der Technik Vickers

Bestimmung der Härte von Metallen durch dieses Verfahren ist sehr einfach und genau. Die Härte wird auf der Basis der Vertiefung in der Probe Diamantpyramidenspitze.

Hauptmerkmale:

  1. Die Eindringkörper: Diamantpyramide mit einem Spitzenwinkel 136 °.
  2. Maximal zulässige Last: für legierte Gusseisen und Stahl – 5-100 kp; für Kupferlegierungen – 2,5-50 kg; für Aluminium und dessen Legierungen – 1-100 kgf.
  3. Belichtungsperiode statische Belastung: 10 bis 15 Sekunden.
  4. Testmaterialien: Stahl und Nichteisenmetalle mit einer Härte von 450-500 HB, nach dem thermochemischen Behandlung einschließlich Produkts.

Beispiel Bezeichnungen:

700HV20 / 15,

wobei 700HV – Vickers-Härtezahl; 20 – Last 20 kg; 15 – bei der statischen Anstrengungen 15.

Die Reihenfolge der Studie Vickers

Das Verfahren ist extrem vereinfacht.

  1. Überprüfen Sie die Probe und Ausrüstung. Besonderes Augenmerk wird auf die Details der Oberfläche bezahlt.
  2. Auswählen zulässigen Aufwand.
  3. Installation des Testmaterials.
  4. Starten die Härte in dem Job.
  5. Leseergebnis auf dem Zifferblatt.

Mathematische Berechnung nach diesem Verfahren ist wie folgt:

HV = 1,8544 * (F / d 2),

wobei F – Laden, kp; d – der Mittelwert der Längen der Diagonalen des Eindrucks in mm.

Es ermöglicht Ihnen, die hohe Härte Metall, dünn und Kleinteile zu messen, während eine hohe Genauigkeit des Ergebnisses bereitstellt.

Verfahren für den Übergang zwischen den Skalen

den Durchmessers des Drucks mit Hilfe spezieller Ausrüstung Nach der Bestimmung, können Sie die Tabelle verwenden, um die Härte zu bestimmen. Tabelle Härte Metalle – erwies sich als Assistent bei der Berechnung des mechanischen Parameter. Wenn Sie also die Brinell wissen, kann leicht eine geeignete Anzahl Vickers oder Rockwell bestimmen.

Beispiele für einige geeignete Werte:

Der Durchmesser der Vertiefung,

Millimeter

Untersuchungsmethode

Brinell

Rockwell

Vickers

A

C

B

3.90

241

62.8

24.0

99,8

242

4,09

218

60,8

20.3

96,7

218

4.20

206

59.6

17.9

94,6

206

4.99

143

49.8

77,6

143

Tabelle Härte Metalle basiert auf experimentellen Daten und besitzt eine hohe Genauigkeit. Darüber hinaus gibt es eine grafische Darstellung der Brinell-Härte des Kohlenstoffgehaltes in der Eisen-Kohlenstoff-Legierung. Somit wird in Übereinstimmung mit solchen Abhängigkeiten für den Stahl mit der Menge an Kohlenstoff in der Zusammensetzung gleich 0,2% ist damit bis 130 HB beträgt.

Probe Anforderungen

Entsprechend den Anforderungen der Gäste, Prüfstücke müssen mit den folgenden Eigenschaften erfüllen:

  1. Ernten sollte glatt sein, fest auf dem Tisch Härte, sollen ihre Kanten glatt und sorgfältig verarbeitet werden.
  2. Die Oberfläche muss eine minimale Oberflächenrauhigkeit aufweist. Es muss geschliffen und gereinigt werden, einschließlich mit Hilfe von chemischen Zusammensetzungen. Gleichzeitig wird während des Bearbeitungsvorgangs ist es wichtig, die Bildung von Kaltverfestigung und Verbesserung von verarbeitetem Betttemperatur zu verhindern.
  3. Das Teil sollte die gewählte Methode entspricht die Härte der parametrischen Eigenschaften zu bestimmen.

Durchführen von primären Anforderungen – eine Voraussetzung Genauigkeit.

die Härte von Metallen – eine wichtige Grund mechanische Eigenschaft, dass sie einige der mechanisch-technologischen Eigenschaften, die Ergebnisse der vorherigen Bearbeitungsprozesse, die Auswirkungen der temporären Faktoren, möglichen Betriebsbedingungen identifiziert. Studie Selektionstechnik hängt von den Probeneigenschaften indikativ, seine Parameter und chemische Zusammensetzung.

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