Прибор Роквелла: Модель ТК – 2М

Твёрдость металла определяется путем вдавли­вания в него наконечника стандартного типа (алмазного конуса или стального шарика)[3]. В приборе Роквелла, в зависимости от прилагаемой нагрузки в 600, 1000 или 1500 Н, имеются соответственно шкалы: А, В, С.

При работе с прибором, соблюдают следующую последовательность выполнения операций:

1 Подготовка образцов к испытанию: испытываемая поверхность образца должна быть параллельна опорной поверхности, без царапин и забоин. С этой целью испытуемую и опорную поверхности образца обрабаты­вают наждачной бумагой или на мелкозернистом шлифовальном кру­ге, следя при этом, чтобы образец не нагревался более, чем на 150 °С. После установки образца на приборе, он не должен сдвигаться, качаться или деформироваться. Минимальная толщина испытываемого образца в зависимости от его твёрдости составляет от 0,7 до 2,0 мм при испытании по шкале В, от0,7 до 1,5 мм - по шкале С.

2 Определение шкалы твёрдости, вида наконечника и нагрузки: в соответствии с установленным пределом измерения твёрдости для каждой шкалы (Таблица 1) следует выбирать вид наконечника и общую нагрузку. Так шкалой Впользуются при измерении твёрдости мягких ме­таллов (сырых, незакаленных сталей, цветных металлов и их сплавов); шкалой С - при измерении твёрдости закаленных сталей; шкалой А - при измерении твёрдости изделий с твёрдым поверхностным слоем, полученным в результате химико-термической обработки (цементации, цианирования и др.), а также твёрдых сплавов.

Таблица 1 - Выбор нагрузки и наконечника для испытаний на твёрдомере ТК

В поверхность материала (рисунок 1) вдавливается алмазный конус с углом при вершине 120°, если стальной шарик, то диаметром 1,588 мм. За условную меру твёрдости принимается глубина отпечатка. Вначале прикладывается предварительная нагрузка Р₀, под действием которой наконечник вдавливает на глубину h₀. Затем прикладывается основная нагрузка Р₁, действием которой наконечник вдавливается на глубину h₁. После этого снимают нагрузку Р₁ , но оставляют предварительную нагрузку Р_о. При этом под действием упругой деформации наконечник поднимается вверх, но не достигает уровня h_0. Разность (h – h₀) зависит от твёрдости материала: чем твёрже материал, тем меньше эта разность. Глубина отпечатка измеряется индикатором часового типа с ценой деления 0,002 мм.

Рисунок 1- Схема определения твёрдости методом Роквелла

Различие в нагрузке P₁ для шкал А и С объясняется тем, что по шкале А измеряют твёрдость особо твёрдых материалов и в этом случае во избежание повреждений алмазного конуса рекомендуется меньшая нагрузка вдавливания. Числа твёрдости по Роквеллу определяют по формулам: HRA (HRC) = 100 - [(h - h_o)/0,002]; HRB = 130 - [(h - h_o)/0,002], где 100 и 130 - предельно заданное число делений индикатора часового типа с ценой деления 0,002 мм. Например, 50 HRC означает, что твёрдость, определенная методом Роквелла по шкале С, при вдавливании алмазного конуса равна 50.

Преимущество метода Роквелла по сравнению с методом Бринелля заключается в том, что значение твёрдости по методу Роквелла фиксируется непосредственно стрелкой индикатора, при этом отпадает необходимость в оптическом измерении размеров отпечатка.

Для стали твёрдость, определённая описанным методом Роквелла, связана с твёрдостью, определенной по методу Бринелля, следующим соотношением, иногда используемым на практике: HRC ~ HB/10. Между пределом прочности б_В, МПа, и числом твёрдости НВ, МПа, следующая приближенная зависимость для углеродистой стали б_в = 0,33НВ;

3 Описание прибора для измерений твёрдости металлов и сплавов по методу Роквелла (модель ТК – 2М). В конструкцию прибора (рисунок 2) входят следующие основные механизмы, смонтированные в чугунном, литом корпусе (1): грузовой рычаг (14), нагрузки и измерения глубины отпечатка индикатором (22), шток (17), с помощью которого прикладывают и снимают испытательную нагрузку.

1 – корпус; 2 – механизм подъема; 3 – привод; 4 – двигатель типа АОЛ - 011 – 4; 5 – червячный редуктор; 6 – барабан; 7 – маховик; 8 – трос; 9 – стол; 10 – индектор; 11 – винт; 12 – ограничитель; 13 – пружина; 14 – грузовой рычаг; 15 – подвеска; 16 –груз; 17 – шток; 18 – собачка: 19 – зубчатое колесо; 20 – переключатель; 21 – панель; 22 – индикатор.

Рисунок 2 – Модель ТК – 2М

Механизм подъема (2) со сменными столами (9) для установки испытуемого изделия. В приборе применен механизм нагружения рычажного типа с передаточным отношением 1:20, расположенный в верхней части корпуса(1). Пружина (13) создает предварительную нагрузку 10 кгс (100 Н). Ограничитель (12) позволяет прикладывать предварительную нагрузку без наблюдения за показаниями индикатора. Точную установку индикатора (10) на нуль производят барабаном (6), смонтированном в механизме подъема, и тросом (8). Весь процесс испытания осуществляется с помощью привода (3), работающего от двигателя типа АОЛ - 011 - 4. Привод состоит из одноступенчатого червячного редуктора и кулачка (5), профиль которого рассчитан на проведение испытания с циклом 5 с. Кулачок включается собачкой (18) и зубчатым колесом (19), работой которого управляет клавиша (4).

По окончании цикла испытания кулачковый блок автоматически отключается переключателем (20) только при длительных перерывах в работе прибора. Передача от привода к грузовому рычагу осуществляется штоком (17). Механизм подъема (2) состоит из винта, маховика (7), столов (9) и служит для подъема и опускания испытуемого изделия. Цикл испытания происходит следующим образом: нажимая на клавишу (4), освобождают собачку (18), которая входит в зацепление с зубчатым колесом кулачкового блока. Вращаясь, кулачковый блок через шток (17) отпускает грузовой рычаг, прикладывая тем самым испытательную нагрузку к наконечнику. При повороте кулачкового блока на 1 оборот шток возвращает грузовой рычаг в первоначальное положение, и снимают с наконечника приложенную нагрузку.

4 Работа прибора при испытании образца на твердость. Выбранный наконечник закрепляют винтом (11), устанавливают груз (16) на подвеске (15). В зависимости от формы испытуемого образца подбирают опорный столик (9). Твёрдость плоских образцов измеряют на плоском столике, а цилиндрических - на призматическом столике. На стол устанавливают испытуемое изделие, далее вращением маховика (7) поджимают его к наконечнику до тех пор, пока малая стрелка индикатора не встанет против красной точки, а большая с погрешностью 5 делений – на нуль шкалы индикатора, если работаете без ограничителя. При работе с ограничителем, когда большая стрелка индикатора установлена на нуле, опускают до образца ограничитель, подожмают его к образцу и законтривают гайкой. Вращением барабана (6), установают нуль шкалы против конца большой стрелки индикатора. Плавным нажатием руки на клавишу (4) включают в работу привод механизма нагружения. После окончания цикла нагружения отсчитывают твёрдость по шкале индикатора. Вращением маховика (7) против часовой стрелки испытуемое изделие отведите от наконечника и снимают со стола.

Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем...

Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом...

Что делает отдел по эксплуатации и сопровождению ИС? Отвечает за сохранность данных (расписания копирования, копирование и пр.)...

Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: