Визначення твердості металів твердоміром «ТК» ( приладом Роквелла)

Приладом Роквелла твердість металів визначають шляхом втискання в нього наконечника стандартного типу (алмазного конуса чи стальної кульки). Для випробувань виробів, що мають твердість НRС 20-50, допускається застосування наконечників із твердого сплаву. Прилад Роквелла залежно від навантаження, що прикладається, в 600, 1000, 1500 Н має відповідно шкали А, В,С. При роботі твердоміром «ТК» дотримуються такої послідовності виконання операцій:

1 .Підготовка зразків матеріалів до випробування.

Поверхня, що випробовується, повинна бути паралельна опорній, без подряпин

і забоїн. З цією метою випробовувану і опорну поверхні зразка обробляють наждачним папером чи дрібнозернистим шліфувальним кругом, слідкуючи при цьому, щоб зразок не нагрівався вище 150° С. Після установки зразка на приладі

він не повинен зсуватись, гойдатись, деформуватись. Мінімальна товщина зразка, що випробовується, залежно від його твердості становить 0,7-2,0 мм при випробуванні за шкалою В; 0,7-1,5 мм - за шкалою С.

Таблиця 1.3. Вибір навантаження і наконечника для випробувань

на приладі Роквелла

2.Визначення шкали твердості, типу наконечника і навантаження.

Відповідно з встановленою таблицею вимірювання твердості для кожної шкали (табл.1.3) необхідно вибрати тип наконечника та загальне навантаження. Шкалою В користуються при вимірюванні твердості м'яких металів (сирих,незагартованих сталей, кольорових металів і їх сплавів); шкалою С – при вимірюванні твердості загартованих сталей; шкалою А - при вимірюванні твердості виробів з твердим поверхневим шаром, який утворений у результаті хіміко-термічної обробки (цементації, ціанування, азотування, та ін.), а також твердих сплавів.

3.Підготовка приладу Роквелла до випробувань.

Відповідно з вибраною шкалою встановлюють в шпинделі приладу (рис.1. 3) наконечник 7 і попередньо закріплюють його за допомогою гвинта 1. Залежно від форми зразка, що випробовується, вибирають і встановлюють столик 8. Щоб усунути можливий зазор, між плечиком наконечника і торцем шпинделя встановлюють на столику будь-який зразок, твердість якого відповідає прийнятій шкалі випробувань, і прикладають два-три рази навантаження. Не знімаючи навантаження, остаточно затискають гвинт 1.

4.Робота приладу при випробуванні.

Встановити зразок, що випробовується, на столику 8, обертанням маховика 9 наближають зразок до наконечника 7 і продовжуючи плавне обертанням маховика, надають наконечнику попереднє навантаження 100 Н. Необхідне навантаження буде в той момент, коли мала цифра циферблату зупиниться проти червоної точки 5. Велика стрілка в цей час повинна залишатися в положенні, близькому до вертикалі (5 поділок). Обертання індикатора встановлюють на нуль на шкалі С навпроти великої стрілки незалежно від шкали вимірювання. Після цього надають наконечнику основне навантаження, для чого рукоятку відводять назад. При навантаженні велика стрілка 4 обертається проти годинникової стрілки, тривалість навантаження (3-6с.) регулюється масляними гальмами 3. Потім плавним обертанням рукоятки 2 на себе до упору знімають основне навантаження (при цьому велика стрілка 4 переміщується по циферблату за годинниковою стрілкою). Цифра, навпроти якої зупиниться велика стрілка (спостерігати потрібно за тією шкалою, яка вибрана для вимірювання твердості), вкаже число твердості за Роквеллем. Обертанням маховика 9 проти годинникової стрілки знімають попереднє навантаження, опускають столик і беруть зразок.

Випробування повторюють ще два рази для того, причому відстань між сусідніми відбитками не повинна бути менше 3 мм.

Результати втискання наконечника на приладі Роквелла вимірюють за індикатором, шкала якого проградуйована в умовних одиницях, і визначається за формулою (1.2):

Н=К-(Н-h)с, (1.2)

де К - стала величина, що дорівнює для конуса 0,2, а для кульки - 0,26;

Н - загальна глибина проникнення конуса чи кульки, яка одержана після зняття основного навантаження, мм;

h - глибина проникнення конуса чи кульки під дією попереднього наванта-ження, мм; с - ціна ділення циферблата, що дорівнює відповідному заглибленню наконечника на 0,002 мм.

Рис. 1.3. Схема будови приладу Роквелла.