Инструменты, измерительные инструменты, формы и т. д., используемые в механическом производстве, должны иметь достаточную твердость, чтобы обеспечить производительность и срок службы. Сегодня редактор поговорит с вами на темы, связанные с «твердостью». Твердость — это мера способности материала противостоять местной деформации, особенно пластической деформации, вмятинам или царапинам. Как правило, чем тверже материал, тем лучше его износостойкость. Например, механические детали, такие как шестерни, требуют определенной твердости, чтобы обеспечить достаточную износостойкость и срок службы. Типы твердости Типы твердости/Нажмите, чтобы просмотреть увеличенное изображение Как показано на рисунке выше, существует очень много типов твердости... Сегодня я познакомлю вас с распространенным и практичным испытанием на твердость металла при вдавливании. Определение твердости 1. Твердость по Бринеллю/Твердость по Бринеллю Метод определения твердости по Бринеллю (обозначение HB) является первым методом, разработанным и обобщенным среди признанных спецификаций твердости, который способствовал появлению других методов измерения твердости. Принцип определения твердости по Бринеллю заключается в следующем: к индентору (стальной шарик или твердосплавный шарик диаметром Dмм) прикладывается испытательное усилие F, и после сжатия образца рассчитывается площадь контакта S (мм2) между шариковым индентором и образцом. от диаметра d (мм) вогнутой части, оставленной индентором, и значение получается путем деления испытательной силы. Обозначение — HBS, если индентор представляет собой стальной шарик, и HBW, если индентор — твердосплавный шарик. k — константа (1/g= 1/9.80665=0.102). 2. Твердость по Виккерсу Твердость по Виккерсу (обозначение HV) — это метод испытаний с самым широким диапазоном применения, который можно проверить при любой испытательной нагрузке, особенно в области микротвердости ниже 9,807 Н. Твердость по Виккерсу — это значение, полученное путем деления испытательной силы F (Н) на площадь контакта S (мм2) между эталонным листом и индентором, которая рассчитывается на основе длины диагонали d (мм, среднее значение длин в двух направлениях) углубления, образованного на стандартном листе индентором (ромб в виде квадратной пирамиды, относительный угол грани=136˚) под действием испытательной силы F (Н). k — константа (1/g=1/9,80665). 3. Твердость по Кнупу Твердость по Кнупу (обозначение HK) — это значение, рассчитанное путем деления испытательной силы на площадь проекции отпечатка A (мм2), как показано в следующей формуле, которая рассчитывается на основе большей диагональной длины d (мм) углубление, образованное на стандартном листе путем прессования ромбовидного алмазного индентора (относительные боковые углы 172°30' и 130°) под действием испытательной силы F. Твердость по Кнупу также можно измерить, заменив индентор Виккерса микротвердомера на индентор Кнупа.
4. Твердость поверхности по Роквеллу и Роквеллу Твердость по Роквеллу Перед измерением твердости по Роквеллу (обозначение HR) или твердости поверхности по Роквеллу необходимо использовать алмазный индентор (угол конуса наконечника: 120˚, радиус наконечника: {{15}) }.2 мм) или сферический индентор (стальной или твердосплавный шарик), чтобы приложить силу предварительного натяга к стандартному листу, затем приложить испытательную силу и восстановить силу предварительного натяга. Значение твердости рассчитывается по формуле твердости, которая выражается как разница глубины вдавливания h (мкм) между силой предварительной нагрузки и испытательной силой. При испытании на твердость по Роквеллу используется сила предварительного натяга 98,07 Н, а при испытании на твердость поверхности по Роквеллу — сила предварительного натяга 29,42 Н. Специальный символ, указанный вместе с типом индентора, испытательным усилием и формулой твердости, называется шкалой. Японский промышленный стандарт (JIS) определяет различные шкалы твердости. Твердомер относительно прост и быстр в эксплуатации, его можно проверять непосредственно на сырье или поверхности детали, поэтому он широко используется. Руководство по выбору методов измерения твердости для справки: Руководство по выбору твердости Преобразование выбора твердости 1. Преобразование между твердостью по Кнупу и твердостью по Виккерсу (1) На основании предположения, что объекты одинаковой твердости имеют одинаковое сопротивление инденторам Кнупа и Виккерса, определяются напряжения инденторов Виккерса и Кнупа под нагрузкой, а затем на основе σHK=σHV делается вывод, что: HV=0.968HK. Эта формула измерена при низкой нагрузке и имеет относительно большую погрешность. Кроме того, когда значение твердости превышает HV900, погрешность этой формулы очень велика и теряет свое эталонное значение. (2) После вывода и корректировки предлагается формула преобразования между твердостью по Кнупу и твердостью по Виккерсу. После проверки фактическими данными максимальная относительная ошибка преобразования этой формулы составляет 0,75%, что имеет высокое эталонное значение.
2. Преобразование твердости по Роквеллу и твердости по Виккерсу.
(1) После изменения формулы преобразования Кварншторма, предложенной Гансом Кварнштормом, получается формула преобразования между твердостью по Роквеллу и твердостью по Виккерсу: В этой формуле для преобразования используются стандартные данные твердости черных металлов, опубликованные в моей стране. Его ошибка HRC в основном находится в диапазоне ±0.4HRC, а максимальная ошибка составляет всего ±0.9HRC. Максимальная погрешность высокого напряжения составляет ±15HV. (2) В зависимости от напряжения σHRC=σHV различных инденторов формула получается путем анализа кривой зависимости между твердостью по Роквеллу и глубиной вдавливания твердостью по Виккерсу. Эта формула сравнивается с национальным стандартом экспериментального значения преобразования. Ошибка между результатом преобразования и стандартным экспериментальным значением составляет ±0.1HRC. (3) На основе фактических экспериментальных данных преобразование твердости по Роквеллу и твердости по Виккерсу обсуждается с использованием метода линейной регрессии и получается формула: Эта формула имеет небольшой диапазон применения и большую погрешность, но ее легко вычислить. и может использоваться, когда требования к точности не высоки. 3. Преобразование между твердостью по Роквеллу и твердостью по Бринеллю (1) Проанализируйте взаимосвязь между глубиной отпечатка по Бринеллю и отпечатка по Роквеллу и получите формулу преобразования, основанную на напряжении индентора σHRC=σHB. Результаты расчетов сравниваются с экспериментальным значением национального стандарта. Ошибка между результатом расчета формулы преобразования и стандартным экспериментальным значением составляет ±0.1HRC. (2) Формула получена методом линейной регрессии на основе реальных экспериментальных данных. Ошибка формулы велика, а диапазон применения невелик, но расчет прост и может использоваться, когда требования к точности не высоки. 4. Преобразование между твердостью по Бринеллю и твердостью по Виккерсу. Соотношение между твердостью по Бринеллю и твердостью по Виккерсу также получается согласно σHB=σHV. Результат преобразования этой формулы сравнивается со значением преобразования национального стандарта, а ошибка преобразования составляет ± 2HV. 5. Преобразование между твердостью по Кнупу и твердостью по Роквеллу. Поскольку соответствующие кривые твердости по Кнупу и твердости по Роквеллу подобны параболам, приблизительная формула преобразования, полученная на основе этой кривой, является относительно точной и может использоваться в качестве справочного материала.
