Основы термической обработки - Крупицкий В.А.
Скачать (прямая ссылка):
Числовое значение твердости указывается (в условных единицах) стрелкой на черной шкале циферблата индикатора (эта шкала обозначается буквой С). После окончания испытания при помощи штурвала винт перемещают вниз, опуская этим самым столик с деталью. При испытании тонких образцов или при определении твердости поверхностного слоя металла алмаз вдавливается с силой в 60 кг. Твердость отожженных сталей и других мягких материалов измеряется на приборе Роквелла путем вдавливания шарика диаметром 1,59 мм под нагрузкой 100 кг. Испытание осуществляется аналогично описанному выше, но число
й $ 7
'*4
12 11 9 13 10
^
2Г7
Рис. 10. Схема прибора Роквелла.
Отпечаток
Рис. 9. Измерение диаметра отпечатка лупой с делениями.
11
твердости определяется по красной шкале циферблата индикатора (эта шкала обозначается буквой В). Глубина вдавливания при испытании по способу Роквелла очень невелика, и на поверхности изделия остается незначительный след. Это является большим преимуществом данного способа. Твердость по Роквеллу обозначается Нд. Кроме того, внизу ставится буква
С, если испытание производилось алмазом при нагрузке 150 кг (Нй ); буква В, если испытание производилось шариком при нагрузке 100 кг (Ндз ), и буква А, если испытание производилось алмазом при нагрузке 60 кг (Н ц4 ). Числа твердости по Роквеллу могут быть переведены в числа твердости по Бринеллю, и наоборот. Для этой цели имеются специальные таблицы (табл. 2).
а)
Рис. 11. Прибор Польди для определения твердости: а - схема прибора; б - метод испытания.
Этот прибор дает возможность определить твердость по Бринеллю упрощенным способом. Испытание ведется так. Прямоугольный стержень 1 (эталон), твердость которого известна, вставляют в прибор между шариком 2 (диаметр шарика 10 мм.) и нижним концом пуансона
3. Затем прибор ставят на испытываемый образец и по выступающей части пуансона сильно ударяют молотком (рис. 11, б). Удар должен быть центральным. В результате удара на поверхности эталона и образца появляются отпечатки шарика. Диаметры отпечатков измеряются с точностью до 0,1 мм лупой с масштабной линейкой, приложенной к прибору, и по имеющейся таблице определяют число твердости по Бринеллю. Ошибки показаний прибора Польди обычно составляют 3-7%.
12
Таблица 2. Сравнение твердости по Бринеллю и Роквеллу.
Твердость по Бринеллю. Твердость по Роквеллу (алмазный конус, нагрузка 150 кг.) Твердость по Роквеллу (шарик, нагрузка 100 кг.)
782 72 —
744 69 —
713 67 —
683 65 —
665 64 —
650 63 —
635 62 —
621 61 —
607 60 —
594 59 —
581 58 —
568 57 —
555 56 —
532 54 —
512 52 —
495 51 —
477 49 —
460 48 —
444 47 —
430 45 —
418 44 —
402 43 —
387 41 —
375 40 —
364 39 —
351 38 —
340 37 —
321 35 —
302 33 —
286 30 —
269 28 —
255 26 —
241 24 100
228 22 98
217 20 97
207 18 95
196 — 93
187 — 91
179 — 88
170 — 86
166 — 85
163 — 84
159 — 83
156 — 82
153 — 81
149 — 80
146 — 78
143 — 76
135 — 74
127 — 71
119 — 67
110 — 62
100 — 55
90 — 48
80 — 40
13
Глава II.
СТРОЕНИЕ МЕТАЛЛОВ. КРИСТАЛЛИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ МЕТАЛЛОВ.
Свойства металлов и сплавов в основном определяются их внутренним строением, или структурой. Поэтому, чтобы разумно управлять свойствами металлов и изменять их в желательном для нас направлении, необходимо знать их строение. Все тела состоят из огромного количества атомов, отделенных друг от друга промежутками ничем не занятого пространства. Атомы удерживаются на месте силами взаимного притяжения и отталкивания (силами сцепления). Различие в свойствах металлов, прежде всего, обусловливается природой атомов. Атомы железа не сходны с атомами алюминия или атомами меди, поэтому каждый металл имеет свои индивидуальные свойства. Но не только природой атомов определяются свойства металлов. Они зависят еще и от того, как между собой связаны атомы: какое расстояние между ними, каков порядок их расположения. Если изменить расстояние между атомами или порядок их расположения, то и свойства металла изменятся. В твердых телах атомы могут располагаться либо беспорядочно, либо в определенном порядке. В зависимости от этого различают тела аморфные и кристаллические. У аморфных тел атомы располагаются в пространстве беспорядочно. Наиболее типичное аморфное вещество - стекло. У кристаллических тел атомы размещаются в строго геометрически правильном порядке. Большинство твердых тел, в том числе все металлы и их сплавы, является телами кристаллическими. Порядок расположения атомов у различных металлов неодинаков. Обычно он характеризуется пространственной, или кристаллической решеткой. Такая решетка получается, если представить атомы в виде шариков и соединить их друг с другом, как это показано на рис. 12.
Рис. 12. Элементарные ячейки кристаллической решетки: а - простой куб; б - центрированный куб; в - куб с центрированными гранями.
Следует иметь в виду, что такое изображение кристаллической решетки является условным и используется лишь для большей наглядности. В действительности никаких линий между атомами в кристаллическом теле нет, — атомы почти соприкасаются друг с другом. Кроме того, атомы не находятся в покое, а испытывают непрерывные колебания. При нагреве тела колебание атомов возрастает, а при температуре плавления оно становится настолько большим, что атомы значительно удаляются друг от друга, связь их слабеет, и решетка разрушается. Большинство важнейших металлов имеет простые кристаллические решетки. Хром, вольфрам, молибден и некоторые другие металлы имеют кристаллическую решетку центрированного куба, элементарная ячейка которой приведена на рис. 12, б. Элементарная ячейка изображает только один элемент или одну ячейку кристаллической решетки, а вся решетка в целом состоит из большого количества многократно повторяющихся элементарных ячеек. Элементарная ячейка центрированного куба имеет 9 атомов; 8 из них расположены по углам куба, а один - в центре.
