Fémek keménységének meghatározása. Műszaki diagnosztika - roncsolásmentes vizsgáló eszközök: keménységmérők, profilométerek, vastagságmérők

itthon

Emésztőgödör

Az anyag és egyéb szőrme szerkezetétől függ. jellemzők, ch. arr. rugalmassági modulusa és roncsolási határértéke, mennyiségek. amellyel a kapcsolatot a rugalmasság elmélete állapítja meg.

Kísérletileg a keménységet statikus érték határozza meg. és dinamikus. mód. Statikus módszerrel, a keménységet az anyag felületébe való behúzással határozzuk meg c.-l. szilárd tárgy - egy behúzó, amely elhanyagolható, vagy karcolja a minta felületét. A keménységet az ún. az anyag ellenállását jellemző keménységi szám. A számok dimenzióját a mérés elve határozza meg.

Naib. A keménységmérési módszerek Brinell, Vickers és Rockwell szerint széles körben elterjedtek. A Brinell szerinti meghatározásnál egy d 2,5, 5 vagy 10 mm átmérőjű edzettet préselnek a próbafelületbe adott P terhelés mellett, 625 N és 30 kN között. A Brinell keménységi szám (MPa-ban) -HB a terhelés és a lenyomat felületének aránya. Az összehasonlítható adatok elérése érdekében a viszonylag kemény anyagokat (HB> 1300) P / d 2 = 30 arányban, közepes keménységű anyagokat (HB 300-1300) - P / d 2 = 10, lágy (HB)< 300)-при P/d 2 = 2,5. Испытания проводят на стационарных или переносных твердомерах при плавном приложении нагрузки и постоянстве выдержки ее в течение определенного времени (обычно 30 с). При определении твердости по Виккерсу в пов-сть материала вдавливают алмазный индентор в виде , имеющего форму правильной четырехгранной пирамиды с двугранным углом при вершине в 136°. Вдавливающая нагрузка выбирается от 50 до 1000 H в зависимости от твердости и толщины образца или изделия. Число твердости по Виккерсу-HV-определяется так же, как при измерении по Бринеллю.

Az anyagok keménységének (ch. arr.) Rockwell szerint történő meghatározásakor egy gyémánt behúzót nyomnak a felületbe kúp formájában, amelynek szöge a tetején 120 ° (A és C skála) - szuperkemény és kemény anyagok vagy 1,588 mm vagy 1/16 hüvelyk átmérőjű acél (B skála) - alacsony keménységű anyagokhoz; keménységi számok szerint HRA és HRB. Keménységi mértékegységnek a kúp 0,002 mm-es tengelyirányú elmozdulásának megfelelő értéket vettük 100 N terhelés mellett A vizsgálatot numerikus keménységmérővel végeztük.

Elasztikus anyagok keménységének stb. meghatározásakor a felületükbe tompa tetejű kúpot nyomnak - Shor módszerrel. A merülési mélységet a terhelés hatására mérik, és a bemélyedést tartó rugó méretével jellemezzük. Ebben az esetben a 0-val egyenlő keménység a teljes merülési mélységnek felel meg, a 100-nak megfelelő keménység pedig a (8,06 N vagy nagyobb) tolóerőt jelenti.

Statikusra módszerek közé tartozik a módszer a sclerometry - karcolás a felület néhány, és egy behúzás formájában egy gyémánt piramis, kúp, golyó vagy decomp. keménység. A keménységet a karcoláshoz szükséges terhelés, az adott terhelés hatására kialakuló karc szélessége vagy a karcoláshoz szükséges erő mértéke határozza meg. A relatív keménység meghatározásához a Mohs-skálát használjuk (lásd).

A h. módszerek dinamikája az ütési terhelés alatti lenyomatozáson alapul, amikor a keménységet az anyag plaszticitással szembeni ellenállásaként határozzuk meg. deformáció ütközéskor vagy visszapattanás a szabadon eső ütő vagy egy ütővel ellátott inga anyagából. Az utóbbi esetben a keménységet az anyag rugalmassággal és rugalmas-műanyaggal szembeni ellenállásaként határozzuk meg. . Néha módszert alkalmaznak a keménység meghatározására az inga lengéseinek csillapításával, amikor az érintkezésbe kerül a vizsgált anyaggal, a kopásállóság, vágás, csiszolás stb.

Fémek keménységének mérése

A fémfeldolgozó iparban a keménységi vizsgálatok a leggyakoribbak az összes mechanikai vizsgálat közül. Előállításuk sokkal gyakrabban történik, mint a fémek egyéb mechanikai jellemzőinek meghatározása: szilárdság, relatív nyúlás stb.

A keménység meghatározásához speciális eszközöket használnak, amelyeket keménységmérőknek neveznek. Minden keménységmérő munkateste, amely a vizsgált fém felületével érintkezik, egy hegy (behúzó). A hegyek különböző geometriai formájú testek lehetnek: golyó, kúp, gúla stb., amelyek a vizsgáltnál keményebb anyagból készülnek, például edzett acélból, gyémántból, keményötvözetből.

A vizsgálat során alkalmazott terhelés jellegétől függően megkülönböztetünk statikus és dinamikus keménységet. Az első esetben a terhelést simán alkalmazzák a behúzásra, a másodikban - ütközéssel.

A legelterjedtebb a statikus keménység meghatározása Brinell, Rockwell és Vickers keménységmérőkön golyó, kúp, gúla benyomásával a vizsgált fémbe. A hegy keménységét jellemzi a vizsgált fém felületébe való behatolás mértéke. Minél keményebb a fém, annál kisebb a behatolás, és fordítva. És így, keménység - a fém azon tulajdonsága, hogy ellenáll egy másik szilárdabb test behatolásának. A csúcs behelyezésekor kontakt (lokális) terhelés lép fel, melynek hatására a vizsgált fém korlátozott térfogatban plasztikusan deformálódik. Ebben az esetben az alakváltozás annál kisebb, annál keményebb a fém. Ezért ezt mondhatod: keménység - ez a fém ellenállása a képlékeny alakváltozással szemben a terhelés érintkezése során.

Példák a dinamikus keménység meghatározására Poldi és Shor módszerei. Az első esetben egy acélgolyót préselnek a vizsgálandó fémbe és egy referenciamintát, amelynek keménysége ismert. A szabványon és a vizsgált fémen kapott nyomatok összehasonlítása lehetővé teszi az utóbbi keménységének meghatározását. A második esetben a keménységet az állandó magasságból leeső ütő próbafelületéről való visszapattanás magasságával becsüljük meg: minél magasabbra pattant vissza az ütő, annál keményebb a vizsgált fém. A módszer a fém rugalmas tulajdonságain alapul, ezért a keménység rugalmas visszarúgás módszerével történő meghatározásának módszerének nevezik. Ezt a Shor-féle szkleroszkóp nevű eszközzel végzik. A szkleroszkóp skálája 140 osztású. A 100 osztású visszapattanás az edzett magas széntartalmú acél keménységének felel meg. Az ütköző súlya 2,5 g, hegye gyémántból vagy edzett acélból készült. A mechanikai vizsgálatok gyakorlatában a dinamikus keménység Shore szerinti meghatározása jelenleg korlátozott. A keménységmérés széles körben elterjedt alkalmazása számos okra vezethető vissza. A tesztek gyorsan lezajlanak, kevés felkészülési időt igényelnek, és technikájuk egyszerű. Ebben az esetben gyakran nincs szükség speciális minták gyártására, mivel a vizsgálatok közvetlenül az alkatrészen végezhetők anélkül, hogy megsemmisítenék azt. A konverziós táblázatok segítségével összehasonlíthatja a fém különböző módszerekkel mért keménységét (1. melléklet).

Egyes esetekben kapcsolat van a keménység és más mechanikai tulajdonságok között. Például a keménység ismeretében a képlet segítségével meg lehet ítélni a szakítószilárdság nagyságát

σ B = Nak nek· HB,

ahol: σ B - szakítószilárdság (szakítószilárdság), kgf / mm 2;

Nak nek- együttható;

HB- Brinell keménységi szám.

Jelentése Nak nek, N. A. Minkevich, I. A. Oding, N. V. Geveling szerint a következők:

keménységű acél HB 120-175 .............. 0,34

keménységű acél HB 175-450 . ……... 0,35

réz, sárgaréz és bronz izzított... .. 0,55

réz, sárgaréz és bronz szegecselt. .… 0.10

alumínium és ötvözetei HB 20-45 ...0,33-0,36

izzított duralumínium………………………………………….. 0,36

keményedés és öregedés után duralumínium..... 0,36.

Nem szabad azonban elfelejteni, hogy nincs általános egzakt módszer az egyik módszerrel mért keménységi számok más skálán lévő keménységi számokra, valamint szakítószilárdságra konvertálására. Ilyen átutalásokra akkor kerül sor, ha a korábbi összehasonlító tesztek eredményeként megfelelő alap van rá.

A fémek keménységét Brinell, Rockwell, Vickers, Poldi stb. módszerével mérik.

Fémek keménysége

fémek benyomódással szembeni ellenállása. A T.m. nem fizikai állandó, hanem egy összetett tulajdonság, amely mind a szilárdságtól, mind a plaszticitástól, mind a mérési módszertől függ. A T. m.-t keménységi szám jellemzi. A T. mérésére leggyakrabban a behúzás módszerét alkalmazzuk. Ebben az esetben a keménység értéke megegyezik a lenyomat felületére vonatkoztatott terheléssel, vagy fordítottan arányos a lenyomat mélységével valamilyen rögzített terhelésnél. A lenyomatot általában edzett acélgolyóval (Brinell, Rockwell módszerekkel), gyémántkúppal (Rockwell-módszer) vagy gyémánt piramissal (Vickers-módszer, mikrokeménységmérés (Lásd Mikrokeménység)) készítik. Ritkábban alkalmazzák a dinamikus mérési módszereket, amelyeknél a keménység mértéke a vizsgált fém felületéről visszapattanó acélgolyó magassága (például Shore-módszer), vagy az ingalengés csillapítási ideje, támasztéka. amely a vizsgált fém (Kuznyecov-Herbert-Rehbinder módszer). Egyre népszerűbb a hőmérők ultrahangos rezgések segítségével történő mérési módszere, amely egy oszcillációs rendszer (természetes frekvenciájának változása) a vizsgált fém keménységére adott válaszának mérésén alapul. A keménységi számok mértékegységben vannak megadva HB(Brinell-módszer), HV(Vickers módszer), HR(Rockwell-módszer), hol H angol keménységből - keménység. Mivel a keménység Rockwell-módszerrel történő meghatározásához acélgolyót és gyémántkúpot is használnak, gyakran további elnevezéseket vezetnek be - NÁL NÉL(labda), Val velés DE(kúp, különböző terhelések). Speciális táblázatok vagy diagramok alapján a keménységi számok újraszámolhatók (például a Rockwell keménységi szám átváltható Brinell keménységi számra). A keménység meghatározására szolgáló módszer megválasztása a vizsgált anyagtól, a minta vagy termék méretétől és alakjától, valamint egyéb tényezőktől függ.

A keménység nagyon érzékeny a fém szerkezetének változásaira. A hőmérséklet változásakor vagy különféle hő- és mechanikai kezelések után a T. m. és az ötvözetek értéke a folyáshatárral azonos irányban változik; ezért gyakran a különböző kezelések utáni mechanikai tulajdonságok változásának nyomon követésekor a fémre jellemző a könnyebben és gyorsabban mérhető keménység. A mikrokeménység méréseket az egyes szemcsék mechanikai tulajdonságainak, valamint az összetett ötvözetek szerkezeti komponenseinek (lásd Szerkezeti komponens) vizsgálatára használják.

A fémes anyagok hőállóságának relatív értékelésére esetenként az úgynevezett hosszú távú keménységet (vagy mikrokeménységet) alkalmazzák, amelyet emelt hőmérsékleten mérnek hosszú ideig (perc, óra).

Megvilágított.: Geller Yu. A., Rakhshtadt A. G., Materials Science, 4. kiadás, M., 1975, p. 167-90.

V. M. Rosenberg.

Nagy szovjet enciklopédia. - M.: Szovjet Enciklopédia. 1969-1978 .

Nézze meg, mi a "fémek keménysége" más szótárakban:

Az anyag ellenáll a benyomódásnak vagy karcolásnak. A T. nem fizikai állandó, hanem egy összetett tulajdonság, amely mind az anyag szilárdságától, plaszticitásától, mind a mérési módszertől függ. További részletekért lásd Keménység ......

Ennek a kifejezésnek más jelentése is van, lásd Shore keménysége. Meg kell érteni, hogy bár más értelemben ez a módszer egyben keménységmérési módszer is, mindkét módszert ugyanaz a szerző javasolta, és ugyanazok ... ... Wikipédia

Ennek a kifejezésnek más jelentése is van, lásd Keménység (jelentések). A keménység az anyag azon képessége, hogy ellenálljon egy másik, keményebben bemélyedő test behatolásának a teljes terhelési tartományban: a ... ... Wikipédia

Fémötvözetek, fémötvözetek, szilárd és folyékony rendszerek, amelyek főleg két vagy több fém, valamint fémek különféle nemfémekkel való fúziójával jönnek létre. Az "S" kifejezés. eredetileg fémes anyagokra hivatkoztak ...... Nagy szovjet enciklopédia

Fém hőkemencében Fémek és ötvözetek hőkezelése Fémtermékek hőkezelésének folyamata, melynek célja a szerkezet és a tulajdonságok adott irányú megváltoztatása... Wikipédia

Rockwell keménység- Rockwell-módszer [az ezt a módszert kidolgozó S. Rockwell amerikai kohász megbízásából] egy módszer anyagok (főleg fémek) keménységének meghatározására gyémánt bemélyedéssel a vizsgálati felületbe ... ... Kohászati szótár- Shore-keménység mérési módszerei: Shore-keménység (Indentation módszer) kis modulusú anyagok (polimerek) esetén. Shore-keménység (visszapattanási módszer) nagy modulusú anyagokhoz (fémekhez) ... Wikipédia

Fémek temperálása, a hőkezelés egy fajtája, amely az edzett ötvözet alsó kritikus pont alatti hőmérsékletre való melegítéséből, tartásából és ezt követő hűtéséből áll. Az "O" kifejezés. főleg acélokra alkalmazzák. A bomlási folyamatok... Nagy szovjet enciklopédia

Keménység

Keménység- ez az anyag azon képessége, hogy ellenálljon egy másik, szilárdabb test behatolásának - egy bemélyedésnek a teljes terhelési tartományban: a felülettel való érintkezéstől a bemélyedésig a maximális mélységig. Vannak módszerek a meghatározására helyreállítottákés vissza nem térítve keménység.

Meghatározás módja helyreállították keménység.

A keménységet a terhelés nagyságának a felülethez, a vetületi területhez vagy a bemélyedés térfogatához viszonyított arányaként határozzuk meg. Megkülönböztetni felszínes, kivetítésés térfogat- keménység:

felületi keménység - a terhelés és a lenyomat felületének aránya;
vetítési keménység - a terhelés és a lenyomat vetítési területének aránya;
ömlesztett keménység - a terhelés és a lenyomat térfogatának aránya.

Meghatározás módja vissza nem térítve keménység.

A keménységet az ellenállási erőnek az anyagba ágyazott bemélyedés felületéhez, vetületi területéhez vagy térfogatához viszonyított aránya jelenti. Megkülönböztetni felszínes, kivetítésés térfogat- keménység:

felületi keménység - az ellenállási erőnek az anyagba ágyazott bemélyedés részének felületéhez viszonyított aránya;
vetítési keménység - az ellenállási erőnek az anyagba ágyazott bemélyedés részének vetületi területéhez viszonyított aránya;
ömlesztett keménység - az ellenállási erő és az anyagba ágyazott behúzórész térfogatának aránya.

A keménységet három tartományban mérik: makro, mikro, nano. A makrotartomány 2 és 30 kN között szabályozza a behúzó terhelését. A mikrotartomány 2 N-ig szabályozza a behúzó terhelését, és a behatolási mélység nagyobb, mint 0,2 µm. A nanotartomány csak a bemélyedés behatolási mélységét szabályozza, amelynek 0,2 µm-nél kisebbnek kell lennie. A nanoméretű keménységet gyakran úgy emlegetik nanokeménység [ismeretlen kifejezés] .

A mért keménység elsősorban a bemélyedés terhelésétől függ. Ezt a függőséget ún mérethatás, az angol irodalomban - behúzás méretének hatása. A keménység terheléstől való függésének jellegét a behúzás alakja határozza meg:

gömb alakú behúzónál - növekvő terhelés mellett a keménység nő - fordított mérethatás (fordított behúzásméret hatás);
Vickers vagy Berkovich piramis formájú behúzáshoz - a terhelés növekedésével a keménység csökken - közvetlen vagy csak dimenziós hatás (behúzás méretének hatása);
gömb alakú behúzónál (mint egy kúp a Rockwell keménységmérőnél) - a terhelés növekedésével a keménység először növekszik a behúzó gömb alakú részének bevezetésekor, majd csökkenni kezd (a behúzó gömb alakú részének esetében).

Közvetve a keménység a következőktől is függhet:

koordinációs szám- minél nagyobb a szám, annál nagyobb a keménység.
A kémiai kötés természete
Irányból (például ásványi disztén - keménysége a kristály mentén 4, keresztben - 7)
Rugalmasság- az ásvány könnyen hajlik, a hajlítás nem egyenesedik ki (pl. talkum)
rugalmasság- az ásvány meghajlik, de kiegyenesedik (például csillám)
Viszkozitás- az ásvány nehezen törhető (például jadeit)
és az anyag számos egyéb fizikai és mechanikai tulajdonsága.

A ma létező legkeményebb anyagok a szén két allotróp módosulata – a lonsdaleit, amely 58%-kal keményebb, mint a gyémánt és a fullerit (kb. 2-szer keményebb, mint a gyémánt). Ezeknek az anyagoknak a gyakorlati alkalmazása azonban továbbra sem valószínű. A legkeményebb közönséges anyag a gyémánt (10 egység a Mohs-skálán, lásd alább).

Keménységmérési módszerek

Készülék Poldi

A keménység meghatározására szolgáló módszerek a terhelés alkalmazásának módja szerint a következőkre oszlanak: 1) statikusés 2) dinamikus(dob).

Számos skála (mérési módszer) létezik a keménység mérésére:

Brinell módszer - a keménységet a felületbe nyomott fémgolyó által hagyott lenyomat átmérője határozza meg. A keménységet a golyóra kifejtett erő és a lenyomatterület arányaként számítják ki (a lenyomat területét a gömb egy részének területeként veszik, és nem egy kör területeként (Meyer keménység). )); a keménység mértékegysége Brinell szerint MPa (kg-s/mm²). A GOST 9012-59 szerinti Brinell keménységi számot mértékegység nélkül rögzítik. Az ezzel a módszerrel meghatározott keménységet HB-vel jelöljük, ahol H = keménység (keménység, angol), B - Brinell;
Rockwell-módszer – a keménységet egy fémgolyó vagy gyémántkúp relatív mélysége határozza meg a vizsgált anyag felületébe. Az ezzel a módszerrel meghatározott keménység dimenzió nélküli, HR, HRB, HRC és HRA jelöléssel; a keménységet a HR = 100 (130) − képlettel számítjuk ki kd, ahol d- a csúcs bemélyedésének mélysége a főterhelés eltávolítása után, és k- együttható. Így a Rockwell maximális keménysége az A és C skálán 100 egység, a B skálán pedig 130 egység.
Vickers módszer - a keménységet a felületbe préselt tetraéderes gyémánt piramis által hagyott lenyomat területe határozza meg. A keménységet a piramisra gyakorolt terhelés és a lenyomat területének arányaként számítják ki (a lenyomat területét a gúla felületének egy részének tekintik, és nem mint a rombusz területe); Vickers keménységi mértékegységek kg-s/mm². Az ezzel a módszerrel meghatározott keménységet HV-vel jelöljük;
Partmenti módszerek:

Durométerek és mérlegek Asker - a mérés elve szerint a behúzási módszernek felel meg (Shore szerint). Céges és nemzeti A módszer japán módosítása. Puha és rugalmas anyagokhoz használható. A klasszikus Shore-módszertől a mérőeszköz egyes paramétereiben, mérlegek márkaneveiben és behúzóiban tér el.

Meg kell érteni, hogy bár mindkét módszer keménységmérési módszer, ugyanaz a szerző javasolta, ugyanaz a név és a skálák azonos megnevezése, ezek nem egy módszer változatai, hanem két alapvetően eltérő módszer, eltérő léptékkel. értékek, amelyeket különböző szabványok írnak le.

A keménységmérési módszerek két fő kategóriába sorolhatók: statikus keménységi módszerek és dinamikus keménységi módszerek.

A keménység műszeres meghatározásához keménységmérőknek nevezett eszközöket használnak. A keménység meghatározásának módszerei a tárgyra gyakorolt hatás mértékétől függően roncsolásmentes és roncsoló módszerekre egyaránt vonatkozhatnak.

A keménység-meghatározás jelenlegi módszerei nem tükrözik teljes mértékben az anyagok egyetlen konkrét alapvető tulajdonságát sem, ezért nincs közvetlen kapcsolat a különböző skálák és módszerek között, de vannak hozzávetőleges táblázatok, amelyek az egyes anyagok csoportjaira, kategóriáira vonatkozóan összekapcsolják az egyes módszerek skáláit. Ezek a táblázatok csak kísérleti tesztek eredményeire épülnek, és nincsenek olyan elméletek, amelyek lehetővé tennék a számítási módszer áttérését az egyik keménységmeghatározási módszerről a másikra.

A keménység meghatározására konkrét módszert választanak ki az anyag tulajdonságai, a mérési feladatok, a megvalósítás feltételei, a rendelkezésre álló berendezések stb.

A FÁK-ban nem minden keménységi skála van szabványosítva.

Előírások

GOST 8.062-85 „Állami rendszer a mérések egységességének biztosítására. Állítsa be a Brinell-mérleg szerinti keménységmérő műszerek speciális szabványát és állapotellenőrzési rendszerét"
GET 33-85 "A keménységi mértékegységek speciális szabványa a Brinell-skálák szerint"
GOST 24621-91 (ISO 868-85) "A bemélyedés keménységének meghatározása durométerrel (Shore keménység)".
GOST 263-75 „Gumi. Shore A keménységvizsgálati módszer.
GOST 23273-78 „Fémek és ötvözetek. A keménység mérése a csatár rugalmas visszapattanásának módszerével (Shore szerint).
ISO 2815 „Festékek és lakkok – Buchholz benyomódási teszt”.
DIN 53153 Buchholz keménység.
ISO 14577 fémes anyagok. Keménység és anyagparaméterek műszeres benyomódási vizsgálata. 1. rész: Vizsgálati módszer.

Megjegyzések

Linkek

Különböző skálák keménységének összehasonlító táblázata. (Megjegyzés: a táblázatban a Shore skála a visszapattanási módszernek felel meg.)

Wikimédia Alapítvány. 2010 .

Szinonimák:

Evers, Hans Heinz
bouldering

Nézze meg, mi a "Keménység" más szótárakban:

Szilárdság (etika)- Ennek a kifejezésnek más jelentése is van, lásd Keménység (jelentések). A határozottság (a jellem szilárdsága, az akarat szilárdsága is) egy jellemvonás, amelyet a célok elérésében vagy a nézetek fenntartásában való következetesség és kitartás jellemez. ... ... Wikipédia

Shore-keménység (behúzási módszer)- Ennek a kifejezésnek más jelentése is van, lásd Shore keménység. Meg kell érteni, hogy bár más értelemben ez a módszer egyben keménységmérési módszer is, mindkét módszert ugyanaz a szerző javasolta, és ugyanazok ... ... Wikipédia

keménység- és; jól. 1) keményre 2), 3), 4), 5), 6), 7), 8), 9) Fa keménysége. A lélek erőssége. Az akarat szilárdsága, jellem, meggyőződés. A memória keménysége. A döntés szilárdsága. A mozgás merevsége... Sok kifejezés szótára

Shore-keménység (visszapattanási módszer)- Ennek a kifejezésnek más jelentése is van, lásd Shore keménység. Meg kell érteni, hogy bár más értelemben ez a módszer egyben keménységmérési módszer is, mindkét módszert ugyanaz a szerző javasolta, és ugyanazok ... ... Wikipédia

Martens keménység- sclerometric hardness scleroscope hardness - Témák olaj- és gázipar Szinonimák sclerometric hardness scleroscope hardness EN ... ... Műszaki fordítói kézikönyv

Fémek keménysége- fémek benyomódással szembeni ellenállása. A T.m. nem fizikai állandó, hanem egy összetett tulajdonság, amely mind a szilárdságtól, mind a plaszticitástól, mind a mérési módszertől függ. A T. m.-t keménységi szám jellemzi. A legtöbb… …

Brinell keménység- Brinell-módszer [J.A. Brinell svéd mérnök megbízásából] egy módszer az anyagok keménységének meghatározására 2,5 átmérőjű, edzett acélgolyó vizsgálati felületbe történő benyomásával; 5 és 10 mm P terhelés mellett 625 N és 30 kN között. Szám… … Kohászati szótár

Vickers keménység- Vickers-módszer [a Vickers (Vickers Limited) angol katonai ipari konszern nevén] egy módszer az anyagok keménységének meghatározására oly módon, hogy egy szabályos tetraéder alakú gyémánt bemélyedést egy minta vagy termék felületébe nyomnak. . Kohászati szótár

Ásványi anyagok keménysége- az ásványok azon tulajdonsága, hogy ellenállnak más testek beléjük való behatolásának. A keménység az ásvány fontos diagnosztikai és tipomorf jellemzője, összetételének és szerkezetének függvénye, amely változó mértékben tükrözi az ásványképződés feltételeit. T. m... Nagy szovjet enciklopédia

Keménység - az anyag azon tulajdonsága, hogy ellenáll egy másik, szilárdabb test - egy behúzás - bejutásának.

A keménységet a terhelés nagyságának a felülethez, a vetületi területhez vagy a bemélyedés térfogatához viszonyított arányaként határozzuk meg.

Van felületi, vetületi és térfogati keménység:

Felületi keménység - a terhelés és a lenyomat felületének aránya;

Vetítési keménység - a terhelés és a lenyomat vetítési területének aránya;

A térfogati keménység a terhelés és a lenyomat térfogatának aránya.

A keménységet az ellenállási erőnek az anyagba ágyazott bemélyedés felületéhez, vetületi területéhez vagy térfogatához viszonyított aránya jelenti. Van felületi, vetületi és térfogati keménység:

A felületi keménység az ellenállási erőnek az anyagba ágyazott bemélyedés részének felületéhez viszonyított aránya;

Vetítési keménység - az ellenállási erőnek az anyagba ágyazott bemélyedés részének vetületi területéhez viszonyított aránya;

A térfogati keménység az ellenállási erőnek az anyagba ágyazott bemélyedés részének térfogatához viszonyított aránya.

A keménységet három tartományban mérik: makro, mikro, nano. A makró tartomány 2N és 30 kN között szabályozza a behúzó terhelését. A mikrotartomány 2 N-ig szabályozza a behúzó terhelését, és a behatolási mélység meghaladja a 0,2 µm-t. A nanotartomány csak a bemélyedés behatolási mélységét szabályozza, amelynek 0,2 µm-nél kisebbnek kell lennie. A nanoméretű keménységet gyakran nanokeménységnek nevezik.

A mért keménység elsősorban a bemélyedés terhelésétől függ. Ezt a függést méreteffektusnak, az angol szakirodalomban indentation size effectnek nevezik. A keménység terheléstől való függésének jellegét a behúzás alakja határozza meg:

Gömb alakú behúzónál -- a terhelés növekedésével a keménység növekszik -- fordított behúzási mérethatás;

Vickers vagy Berkovich piramis formájú behúzónál - növekvő terhelés mellett a keménység csökken - közvetlen vagy egyszerűen mérethatás (behúzás mérethatás);

Gömbkúpos esetén - növekvő terhelés mellett a keménység először növekszik, amikor a behúzó gömb alakú részét behelyezik, majd csökkenni kezd (a behúzó gömb-kúpos részének esetében).

Közvetve a keménység a következőktől is függhet:

1. Atomközi távolságok.

2. Koordinációs szám - minél nagyobb a szám, annál nagyobb a keménység.

3. Valenciák.

4. A kémiai kötés természete

5. Irányból (például az ásvány kinyújtása - keménysége a kristály mentén 4, keresztben - 7)

6. Törékenység és képlékenység

7. Rugalmasság - az ásvány könnyen hajlik, a hajlítás nem egyenesedik ki

8. Rugalmasság - az ásvány meghajlik, de kiegyenesedik

9. Viszkozitás -- az ásvány nehezen törhető (például jadeit)

10. Dekoltázs

11. és az anyag számos egyéb fizikai és mechanikai tulajdonsága.

A ma létező legkeményebb anyagok a szén két allotróp módosulata – a lonsdaleit, amely 58%-kal keményebb, mint a gyémánt és a fullerit. Ezeknek az anyagoknak a gyakorlati alkalmazása azonban továbbra sem valószínű. A legkeményebb közönséges anyag a gyémánt.

A keménység meghatározásának módszerei a terhelés alkalmazásának módja szerint: 1) statikus és 2) dinamikus (rázkódás).

A keménység mérésére többféle skála létezik:

Brinell módszer - a keménységet a felületbe nyomott fémgolyó által hagyott lenyomat átmérője határozza meg. A keménységet a golyóra kifejtett erő és a lenyomatfelület arányaként számítják ki (a lenyomat területét ráadásul a gömb egy részének területeként veszik, nem pedig a kör területeként; az egység a Brinell-keménység MPa (kg-s/mm²) A GOST 9012 -59 szerinti Brinell-keménységi szám mértékegységek nélkül van felírva.

Rockwell-módszer – a keménységet egy fémgolyó vagy gyémántkúp relatív mélysége határozza meg a vizsgált anyag felületébe. Az ezzel a módszerrel meghatározott keménység dimenzió nélküli, HR, HRB, HRC és HRA jelöléssel; a keménységet a következő képlettel kell kiszámítani: HR = 100 (130)? kd, ahol d a csúcs bemélyedésének mélysége a főterhelés eltávolítása után, k pedig az együttható. Így a Rockwell maximális keménysége az A és C skálán 100 egység, a B skálán pedig 130 egység.

Vickers módszer - a keménységet a felületbe préselt tetraéderes gyémánt piramis által hagyott lenyomat területe határozza meg. A keménységet a piramisra gyakorolt terhelés és a lenyomat területének arányaként számítják ki; a keménység mértékegysége Vickers szerint kg-s/mm². Az ezzel a módszerrel meghatározott keménységet HV-vel jelöljük;

Partmenti módszerek:

Shore-keménység (behúzási módszer) - a keménységet egy speciális edzett acéltű (indenter) anyagába való behatolás mélysége határozza meg egy kalibrált rugó hatására. Ennél a módszernél a mérőműszert durométernek nevezik. A Shore-módszert jellemzően alacsony modulusú anyagok (polimerek) keménységének meghatározására használják. Az ASTM D2240 által leírt Shore módszer 12 mérési skálát határoz meg. A leggyakrabban használt opciók az A (puha anyagokhoz) vagy D (keményebb anyagokhoz). Az ezzel a módszerrel meghatározott keménységet a használt skála betűje jelzi, a szám után írva, amely egyértelműen jelzi a módszert.

Durométerek és Asker mérlegek - a mérés elve szerint a behúzási módszernek felel meg (Shore szerint). Céges és nemzeti A módszer japán módosítása. Puha és rugalmas anyagokhoz használható. A klasszikus Shor-módszertől a mérőeszköz egyes paramétereiben, a mérlegek márkaneveiben és a behúzókban különbözik.

A Shore-keménység (Rebound-módszer) nagyon kemény (nagy modulusú) anyagok, főleg fémek keménységének meghatározására szolgáló módszer, amelyre egy speciális ütköző (a szkleroszkóp fő része - ehhez a módszerhez egy mérőműszer) pattan. ütközés után bizonyos magasságból leesik. A Shore-módszer szerinti keménységet a csatár visszapattanásának magasságával arányos hagyományos mértékegységekben becsüljük meg. A fő skála a C és a D. Jelölve HSx, ahol H a keménység, S a Shore és az x a mérés során használt skála típusát jelző latin betű.

Kuznetsov - Herbert - Rehbinder módszer - a keménységet az inga lengéseinek csillapítási ideje határozza meg, amelynek támasza a vizsgált fém;

Poldi-módszer (duplagolyós nyomtatás) - a keménységet a szabvány keménységéhez viszonyítva értékelik, a vizsgálatot egy acélgolyó ütési bemélyedésével egyidejűleg a mintába és a szabványba kell elvégezni;

A Mohs-skálát az határozza meg, hogy a tíz standard ásvány közül melyiket karcolja meg a vizsgált anyag, és a tíz standard ásvány közül melyiket karcolja meg a tesztanyag.

A Buchholz-módszer a keménység Buchholz-műszerrel történő meghatározására szolgáló módszer. A polimer festékbevonatok keménységének (Buchholz-keménység) tesztelésére tervezték, amikor a Buchholz-behúzót benyomják. A módszert az ISO 2815, DIN 53153, GOST 22233 szabványok szabályozzák.

A keménységmérési módszerek két fő kategóriába sorolhatók: statikus keménységi módszerek és dinamikus keménységi módszerek. A keménység műszeres meghatározásához keménységmérőknek nevezett eszközöket használnak. A keménység meghatározásának módszerei a tárgyra gyakorolt hatás mértékétől függően roncsolásmentes és roncsoló módszerekre egyaránt vonatkozhatnak. A keménység-meghatározás jelenlegi módszerei nem tükrözik teljes mértékben az anyagok egyetlen konkrét alapvető tulajdonságát sem, ezért nincs közvetlen kapcsolat a különböző skálák és módszerek között, de vannak hozzávetőleges táblázatok, amelyek az egyes anyagok csoportjaira, kategóriáira vonatkozóan összekapcsolják az egyes módszerek skáláit. Ezek a táblázatok csak kísérleti tesztek eredményeire épülnek, és nincsenek olyan elméletek, amelyek lehetővé tennék a számítási módszer áttérését az egyik keménységmeghatározási módszerről a másikra. A keménység meghatározására konkrét módszert választanak ki az anyag tulajdonságai, a mérési feladatok, a megvalósítás feltételei, a rendelkezésre álló berendezések stb.

A FÁK-ban nem minden keménységi skála van szabványosítva.

szakaszok