la dureté des métaux. Tableau métaux de dureté

Pour les pièces et mécanismes étaient des matériaux durables et fiables à partir desquels ils sont fabriqués, doivent respecter les conditions nécessaires pour le travail. Voilà pourquoi il est important de contrôler les valeurs autorisées de leurs propriétés mécaniques de base. Par les propriétés mécaniques sont la dureté, la force, la ténacité, ductilité. la dureté des métaux – la caractérisation structurale primaire.

notion

La dureté des métaux et alliages, – une propriété du matériau de la création d'une résistance à la pénétration dans les couches de surface d'un corps qui ne se déforme pas ni détruite lors du chargement concomitant (par indentation). Déterminer le but de:

• informations sur la validité des caractéristiques structurelles et les capacités de fonctionnement;
• analyse du temps d'action;
• contrôle des résultats de traitement de la température.

D'après cette figure résistance à la surface en partie dépendante et la résistance au vieillissement. Examiner en tant que matières premières et des pièces prêtes.

étude des options

L'indicateur est une quantité qui est appelé le nombre de dureté. Il existe différentes méthodes de mesure de la dureté des métaux. L'étude la plus précise comprennent l'utilisation de différents types de calculs et la dureté de pénétrateurs liée:

1. Brinell: l'essence de l'appareil – pénétration de la bille dans le calcul analysé de diamètre en métal ou en alliage indentation et le calcul ultérieur du paramètre mécanique mathématique.
2. Rockwell: balle utilisée ou une pointe effilée de diamant. La valeur est affichée sur le cadran ou le règlement déterminé.
3. Vickers: la mesure la plus précise de la dureté du métal avec une pointe de diamant pyramidale.

Il existe des formules spéciales et des tableaux pour déterminer les correspondances entre la performance paramétrique des différentes méthodes de mesure pour le même matériau.

Facteurs déterminant la variante de mesure

Dans des conditions de laboratoire, avec la gamme d'équipements nécessaires, le choix de l'étude réalisée en fonction des caractéristiques spécifiques de la pièce.

1. Une valeur indicative du paramètre mécanique. Pour les aciers de construction et de matériaux à haut faible dureté de 450-650 HB méthode Brinell utilisé; pour l'outil, les aciers alliés et d'autres alliages – Rockwell; pour tverdosplavov – Vickers.
2. Les dimensions de l'éprouvette. pièces, en particulier les petites et minces sont examinés par un appareil d'essai de dureté Vickers.
3. L'épaisseur du métal dans le point de mesure, en particulier, cimenté ou couche nitrurée.

Toutes les exigences et le respect des GOST documentées.

Caractéristiques méthode Brinell

Les essais de dureté des métaux et alliages en utilisant testeur de dureté Brinell est effectuée avec les caractéristiques suivantes:

1. Le pénétrateur – boule de l' acier allié ou en carbure de tungstène avec un diamètre de 1, 2, 2,5, 5 ou 10 mm (GOST 3722-81).
2. Durée indentation statique: pour le fer et l'acier – 10 à 15 s pour des alliages non ferreux – 30, est également possible avec une durée de 60, et dans certains cas – 120 et 180 …
3. La valeur limite des paramètres mécaniques: 450 HB lors de la mesure bille d'acier; HB 650 en utilisant tverdosplava.
4. charge possible. Avec l'aide des produits fournis est ajustée déformation de la force réelle de l'échantillon de test. Leurs valeurs minimales possibles: 153,2, 187,5, 250 N; maximale – 9807, 14710, 29420 H (GOST 23677-79).

En utilisant les formules, selon le diamètre choisi de la balle, par le matériau d'essai, on peut calculer l'empreinte de la force admissible correspondant.

désignations EXEMPLE:

400HB10 / 1500-1520, où 400HB – dureté Brinell du métal; 10 – Diamètre de Ball, 10 mm; 1500 – charge statique, 1500 kg; 20 – la période de l'empreinte 20.

Pour établir le nombre exact d'explorer efficacement le même échantillon en plusieurs endroits, et le résultat global est déterminé en trouvant la valeur moyenne reçue.

Procédé de détermination dureté Brinell

Le processus de recherche comprend les étapes suivantes:

1. Vérifiez les détails sur le respect des exigences (GOST 9012-59, GOST 2789).
2. Vérification de l'appareil de fonctionnement des.
3. Pour choisir la balle désirée, l'identification d'effort possible, l'installation de la cargaison pour sa période de formation de l'empreinte.
4. A partir de dureté et de la déformation de l'échantillon.
5. Mesure diamètre d'évidement.
6. calcul empirique.

HB = F / A,

où F – charge, kgs ou H; A – zone d'impression, ^{2 mm.}

HB = (0102 * F) / (π * D * h),

où D – diamètre de la bille, mm; h – profondeur de pénétration, mm.

métal dureté mesurée de cette manière présente la relation empirique avec le calcul des paramètres de résistance. procédé précis, en particulier pour les alliages mous. Il est fondamental pour déterminer les valeurs des systèmes des propriétés mécaniques.

Caractéristiques méthodes Rockwell

Cette méthode de mesure a été inventé au cours des 20-s du XXe siècle, plus automatisés que le précédent. Il est utilisé pour des matériaux plus durs. Ses principales caractéristiques (GOST 9013-59, GOST 23677-79):

1. La présence d'une charge primaire de 10 kg.
2. Période d'exposition: 10-60.
3. Les valeurs limites des indicateurs possibles: HRA: 20-88; HRB: 20-100; HRC: 20-70.
4. Le nombre est visualisé sur la dureté du cadran, peut également être calculé arithmétiquement.
5. Échelle et pénétrateur. Connu 11 échelles différentes en fonction du type de pénétrateur et la charge statique maximale admissible. L'utilisation la plus courante: A, B et C.

A: la pointe effilée de diamant angle au sommet 120˚, puissance total admissible influences statiques – 60 kgf, HRA; a étudié les beaux produits, principalement les locations.

C: comme cône en diamant, conçu pour une force maximale de 150 kgf, HRC, est applicable pour les matières solides et durcis.

B: taille de la boule de 1,588 mm, en acier trempé ou en alliage de carbure de tungstène dur, la charge – 100 kgf, HRB, est utilisé pour évaluer la dureté des produits recuits.

Blob-pointe (1,588 mm) est adapté à l'échelle Rockwell B, F, G. E échelle existent également, H, K, qui est utilisé pour un diamètre de bille de 3,175 mm (GOST 9013-59).

Le nombre d'échantillons effectuées en utilisant un appareil d'essai de dureté Rockwell dans la même zone est limitée par la taille des articles. sonde réutilisable dans la région 3-4 le diamètre de l'espace de déformation précédent. L'épaisseur des produits de test et réglementé. Il ne doit pas être inférieure à 10 fois augmenté la profondeur de pénétration de la pointe.

désignations EXEMPLE:

50HRC – métal dureté Rockwell, mesurée à l'aide d'une pointe en diamant, son numéro est égal à 50.

la recherche de plan à l'échelle Rockwell

la mesure de la dureté du métal est plus simple que le procédé de Brinell.

1. L'évaluation des dimensions et des caractéristiques de la surface de la pièce.
2. Vérification de l'appareil de fonctionnement des.
3. Détermination type de pointe et la capacité de charge.
4. Installation de l'échantillon.
5. La mise en œuvre des principaux efforts sur la matière, la taille de 10 kgf.
6. La mise en œuvre des grands efforts de conformité.
7. La lecture d'un reçu composer le numéro sur l'échelle.

Il est également calcul mathématique possible afin de déterminer avec précision le paramètre mécanique.

Dans la condition d'utiliser un cône de diamant ayant une charge de 60 kgf ou 150:

HR = 100 – ((Hh) / 0002;

lors de test avec le ballon sous la force de 100 kgf:

HR = 130 – ((Hh) / 0002,

où h – la profondeur de pénétration de l'indenteur dans la principale force de 10 kgf; H – profondeur de pénétration de l'indenteur à pleine charge; 0,002 – facteur de régulation de la quantité de mouvement de la pointe lorsque le nombre de dureté par une unité.

méthode Rockwell est simple, mais pas exacte. En même temps, il permet de mesurer les propriétés mécaniques des métaux durs et alliages.

Les détails de la technique Vickers

Détermination de la dureté des métaux par cette méthode est la plus simple et précise. La dureté est basée sur l'empreinte dans l'échantillon pointe pyramidale en diamant.

Caractéristiques principales:

1. Le pénétrateur: pyramide de diamant avec un angle au sommet de 136 °.
2. Charge maximale admissible: pour la fonte et de l'acier allié – 5-100 kgf; pour les alliages de cuivre – 2,5-50 kg; pour l'aluminium et de ses alliages – 1-100 kgf.
3. Période d'exposition de charge statique: 10 à 15 secondes.
4. matériaux d'essai: l' acier et des métaux non ferreux avec une dureté de 450-500 HB, y compris après le traitement thermochimique produit.

désignations EXEMPLE:

700HV20 / 15,

dans lequel 700HV – nombre de dureté Vickers; 20 – charge de 20 kg; 15 – lors d'efforts statiques 15.

La séquence d'étude Vickers

La procédure est extrêmement simplifiée.

1. Vérifiez l'échantillon et de l'équipement. Une attention particulière est portée aux détails de la surface.
2. Sélection d'effort permissible.
3. L'installation du matériel d'essai.
4. A partir de la dureté du travail.
5. La lecture résultat sur le cadran.

calcul mathématique par cette méthode est la suivante:

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

où F – Load kgf; d – la valeur moyenne des longueurs des diagonales de l'empreinte en mm.

Il vous permet de mesurer le métal de haute dureté, les parties fines et petites, tout en offrant une grande précision du résultat.

Les méthodes de la transition entre les échelles

Après avoir déterminé le diamètre de l'impression à l'aide d'un équipement spécial, vous pouvez utiliser la table pour déterminer la dureté. Tableau de dureté des métaux – assistant se sont révélés dans le calcul du paramètre mécanique. Ainsi, si vous connaissez le Brinell, peut facilement déterminer un nombre approprié Vickers ou Rockwell.

Des exemples de certaines valeurs appropriées:

Tableau de dureté des métaux est basée sur des données expérimentales et possède une grande précision. Il y a aussi un graphique de la dureté Brinell de la teneur en carbone dans l'alliage fer-carbone. Ainsi, conformément aux dépendances de l'acier à la quantité de carbone dans la composition égal à 0,2%, il équivaut à 130 HB.

pour goûter les exigences

Conformément aux exigences des clients, des pièces d'essai doivent être conformes aux caractéristiques suivantes:

1. La récolte doit être lisse, ferme sur la dureté de la table, ses bords doit être lisse et traitée avec soin.
2. La surface doit avoir une rugosité de surface minimale. Il doit être poncé et nettoyé, y compris avec l'aide de compositions chimiques. Simultanément, au cours du processus d'usinage, il est important d'empêcher la formation d'écrouissage et l'amélioration de la température du lit de traitement.
3. La partie doit correspondre à la méthode choisie pour la détermination de la dureté des propriétés paramétriques.

Exécution d'exigences primaires – une précision préalable.

la dureté des métaux – une importante propriété mécanique fondamentale qui les identifie quelques-unes des caractéristiques mécaniques et technologiques, les résultats des processus d'usinage précédents, l'impact des facteurs temporaires, les conditions de fonctionnement possibles. technique de sélection de l'étude dépend des caractéristiques de l'échantillon, ses paramètres indicatifs et la composition chimique.