1. Мета роботи:

1.1 Вивчення, будови та роботи твердомірів ТШ-2 і ТК-2.

1.2 Ознайомитись з правилами техніки безпеки при роботі на твердомірах.

1.3 Виміряти величини твердості м’яких, середньої твердості і твердих матеріалів при допомозі твердомірів ТШ-2 та ТК-2 і порівняти отримані результати.

1.4 По отриманим числам твердості визначити величини границі міцності, використовуючи співвідношення між НВ і σв.

2. Матеріальне забезпечення.

2.1 Твердоміри ТШ-2; ТК-2.

2.2 Зразки для випробувань на твердість

2.3 Мікроскоп для визначення діаметра відбитка

2.4 Таблиця чисел твердості.

2.5 Методичні вказівки до підготовки і проведення лабораторної роботи.

3. Вимоги техніки безпеки.

3.1 Студенти, які не пройшли інструктаж по техніці безпеки до проведення лабораторної роботи не допускаються.

3.2 Забороняється самостійне включення твердомірів і працювати на них без дозволу викладача.

3.3 Необхідно перевірити наявність заземлення твердомірів, не повинно бути пошкодженої електромережі.

3.4 Навішення грузів на ТШ-2 повинна робити одна людина під контролем викладача.

3.5 Забороняється працювати на твердомірах із знятими огородженнями.

3.6 Забороняється проводити прибирання, чищення, змазування при роботі твердомірів

Вимірювання твердості за Роквеллом

Суть методу в тому, що у випробовуванні матеріал заглиблюються алмазний конус з кутом при вершині 120є або сталева загортована кулька діаметром 1,59 мм. Іноді замість алмазного використовують твердосплавний конус. Щоб уникнути впливу мікро нерівностей і складної конфігурації поверхні, до алмазного конуса послідовно прикладають дві сили - попередню і основну.

Спочатку до алмазного конуса прикладають попередню силу F0, під дією якої він заглиблюється в метал на величину h0. Потім плавно додають основну силу F1, внаслідок чого заглиблення конуса зростає до значення h0 + h1.

Загальне навантаження буде рівне сумі:

F = F0 + F1

 

Попереднє навантаження у всіх випадках рівне 10 кг, а основне:

при вдавлюванні сталевої загартованої кульки (шкала В)

F1 = 90 кг; F = 10 + 90 = 100 кг

При вдавлюванні алмазного конуса (шкала С)

F1 = 140 кг; F = 10 + 140 = 150 кг

Після зняття основної сили F1 залишається попередня сила F0. Під дією пружних деформацій металу алмазний конус дещо піднімається вгору і займе положення, що визначається розміром h0 + h1.

Число твердості по Роквеллу - число абстрактне і виражається в умовних одиницях. За одиницю твердості прийнята величина відповідна осьовому переміщенню наконечника на 0,002 мм. Циферблат твердоміра розділений на 100 поділок, кожна з яких відповідає глибині вдавлювання 0.002 мм.

Нульова поділка чорної шкали (шкала С) збігається з початковим положенням стрілки. Червона шкала (шкала В) зміщена відносно нульової поділки чорної шкали на 30 поділок в напрямку, протилежному руху стрілки індикатора.

При вдавлюванні наконечника початкова поділка червоної шкали співпадає з поділкою 30 на циферблаті індикатора.

Це зроблено по тій причині, що глибина вдавлювання часто перевищує 0,2 мм і тоді стрілка при вдавлюванні робила би поворот більше ніж на 100 поділок, тобто значення твердості могло би одержатись від’ємним.

Твердість за Роквеллом визначають за величиною різниці заглиблення h0 + h алмазного конуса в матеріал під дією загальної сили F0 + F1, але після зняття основної сили F1 і заглиблення h0 під дією попередньої сили, заглиблення буде:

(h0 - h) - h = h

Якщо значення h розглядати як характеристику твердості, то воно свідчитиме, що м’які метали, для яких властива більша величина заглиблення алмазного конуса, мають вищу твердість, ніж тверді. ............