Töö eesmärgid 1) Tutvuda põhiliste kõvaduse määramise meetoditega (Brinell, Rockwell ja Vickers, Barcol). 2) Valida sobiv meetod kõvaduse määramiseks erinevatele materjalidele. 3) Võrrelda katsetatud materjalide kõvadust. 4) Analüüsida seost materjali tõmbetugevuse ning kõvaduse vahel. 5) Hinnata materjali kõvaduse olulisust materjali valikul. Kõvaduse määramis meetodite lühikirjeldus Birnelli - Kõvaduse määramisel Brinelli meetodil surutakse katsetatavasse materjali kõvasulamkuul või karastatud teraskuul. Selle meetodiga määratakse enamasti metalsetel materjalidel kõvadust. Tüüpilisteks kasutusaladeks on lõõmutatud või lähteolekus teras, parandatud teras, hallmalmid ning pronksid. Rockwell - Rockwelli meetod on võrreldes Brinelli meetodiga märksa universaalsem ja sobib laiemas kõvaduse vahemikus materjalide katsetamiseks. Kõvadusarv saadakse otsaku sissetungimissügavuse järgi uuritavasse materjali
· Tutvuda põhiliste kõvaduse määramise meetoditega (Brinell, Rockwell ja Vickers, Barcol). · Valida sobiv meetod kõvaduse määramiseks erinevatele materjalidele. · Võrrelda katsetatud materjalide kõvadust. · Analüüsida seost materjali tõmbetugevuse ning kõvaduse vahel. · Hinnata materjali kõvaduse olulisust materjali valikul. Kõvaduse määramise meetodite lühikirjeldus. Kõvaduse mõõtmine Brinelli meetodil Kõvaduse määramisel Brinelli meetodil surutakse katsetatavasse materjali kõvasulamkuul või karastatud teraskuul läbimõõduga (D) 10; 5; 2,5; 2; 1 mm ja jõuga (F) 1...3000 kgf (9,8... 29430 N). Brinelli kõvadust määratakse reeglina metalsetel (terased, Al-sulamid, Cusulamid jne) materjalidel. Meetodi ülemiseks piiriks võib lugeda terase kõvaduse karastatud olekus, alumiseks pehmed puhtad metallid. Tüüpiline kasutusala: teras lõõmutatud või lähteolekus, teras parandatud olekus, hallmalmid, pronksid.
Tallinna Tehnikaülikool jejeje Laboratoorne töö nr 2 Marterjalide mehaanilised omadused Kõvadus Tallinn 2011 TÖÖ NR 2 MATERJALIDE MEHAANILISED OMADUSED Kõvadus Töö eesmärgiks on leida sobivad meetodid erinevate materjalide kõvaduse määramiseks. Meetodid: Kõvaduse mõõtmine Brinelli meetodil Kõvaduse määramisel Brinelli meetodil surutakse katsetatavasse materjali kõvasulamkuul või karastatud teraskuul läbimõõduga (D) 10; 5; 2,5; 2; 1 mm ja jõuga (F) 1...3000 kgf (9,8...29430 N). Brinelli kõvadust määratakse reeglina metalsetel (terased, Al-sulamid, Cusulamid jne) materjalidel. Brinelli kõvadusarv HBW kõvasulamkuuli (HBS teraskuuli) puhul määratakse kuulile toimiva jõu ja sfäärilise jälje pindala suhtena. Siit Brinelli kõvadus: F jõud N, S jälje pindala mm2, D kuuli läbimõõt mm, d jälje läbimõõt mm
Enamlevinud meetod on kõvaduse mõõtmine sissesurumise teel. Otsiku küllaltki suure koormusega sissesurumise teel deformeeritakse materjali pinnakiht plastselt. Peale koormuse kõrvaldamist jääb materjali pinnale jälg. Mida väiksem on materjali kõvadus, seda vähem vastupanu see osutub ning seda sügavamale tungib otsig ning suurem on tekitatud jälg. Kõvaduse määramine Brinelli meetodil: Kõvaduse määramisel Brinelli meetodil surutakse katsetatavasse materjali karastatud teraskuul. Brinelli kõvadusarv määratakse kuulile mõjuva jõu ning materjali pinnale tekitatud sfäärilise jälje pindala suhtena. Kõvaduse arvutamiseks kasutatakse valemit: HB= Kus: F rakendatud jõud, kgf S jälje pindala, mm 2 D kuuli läbimõõt, mm d jälje läbimõõt, mm Arvutused: Katsekeha nr. 1 TERAS Katse: 1. HB= = = 109,89 2. HB= = == 111,11 3. HB= == 109,89
· Valida sobiv meetod kõvaduse määramiseks erinevatele materjalidele. · Võrrelda katsetatud materjalide kõvadust. · Analüüsida soest materjali tõmbetugevuse ning kõvaduse vahel. · Hinnata materjali kõvaduse olulisust materjali valikul. Meetodite lühikirjeldused Brinelli meetod määratakse tavaliselt metalsetel (terased, Al- sulamid, Cu- sulamid) materjalidel. Selle meetodi puhul surutakse katsetatavasse materjali kõvasulamkuul või karastatud teraskuul läbimõõduga (D) 10; 5; 2,5; 2; 1 mm ja jõuga (F) 1- 3000 kgf (9,8- 29430N). Brinelli meetodi kõvadusarv on HBW ja arvutatakse järgmise valemi põhjal: , kus F jõud N D kuuli läbimõõt mm d jälje läbimõõt mm Jälje läbimõõt mõõdetakse reeglina 0,05 mm täpsusega kahe teineteisega ristiolevas suunas ja leitakse keskmine väärtus.
Kõvadus Töö eesmärgid · Tutvuda põhiliste kõvaduse määramise meetoditega (Brinell,Rockwell ja Vickers, Barcol). · Valida sobiv meetod kõvaduse määramiseks erinevatele materjalidele. · Võrrelda katsetatud materjalide kõvadust. · Analüüsida seost materjali tõmbetugevuse ning kõvaduse vahel. · Hinnata materjali kõvaduse olulisust materjali valikul. Brinelli meetod Kõvaduse määramisel Brinelli meetodil surutakse katsetatavasse materjali kõvasulamkuul või karastatud teraskuul läbimõõduga (D) 10; 5; 2,5; 2; 1 mm ja jõuga (F) 1...3000 kgf (9,8... 29430 N). Brinelli kõvadust määratakse reeglina metalsetel (terased, Al-sulamid,Cusulamid jne) materjalidel. Meetodi ülemiseks piiriks võib lugeda terase kõvaduse karastatud olekus, alumiseks pehmed puhtad metallid. Rockwelli meetod Rockwelli meetod on võrreldes Brinelli meetodiga märksa universaalsem ja sobib laiemas
tema pinda suurema kõvadusega keha (otsak) sissetungimisel. Otsak on valmistatud vähedeformeeruvast materjalist (teemant, kõvasulam või karastatud teras) ja võib olla kuuli, koonuse või püramiidikujuline. Enamlevinud mooduseks on kõvaduse mõõtmine otsaku sissesurumise teel. Kõvaduse mõõtmine Brinelli meetodil Kõvaduse määramisel Brinelli meetodil surutakse katsetatavasse materjali kõvasulamkuul või karastatud teraskuul läbimõõduga (D) 10; 5; 2,5; 2; 1 mm ja jõuga (F) 1…3000 kgf (9,8…29430 N). Brinelli kõvadust määratakse reeglina metalsetel (terased, Alsulamid, Cusulamid jne) materjalidel. Meetodi ülemiseks piiriks võib lugeda terase kõvaduse karastatud olekus, alumiseks pehmed puhtad metallid. Kõvaduse määramine Rockwelli meetodil
6.Millised struktuurid on sitkemad: kas peenevõi jämedateralised? Peeneteralised 7.Mis on haprus? Haprus on materjali omadus koormamisel taluda vähest deformatsiooni. 8.Selgitage tähiseid KU, KV, KCU KU on purustustöö tähis U-kujulise sisselõikega, KV on purustustöö tähis V-kujulise sisselõikega KCU löögisitkus. KÕVADUSTEIMID: 1.Milliseid otsikuid ja koormusi kasutatakse kõvaduse mõõtmisel Brinelli meetodil? Kõvaduse määramisel Brinelli meetodil surutakse katsetatavasse materjali karastatud teraskuul läbimõõduga (D) 10; 5; 2,5; 2; 1 mm jõuga (F) 9,8...29430N (1...3000kgf). 2.Kas katsekeha minimaalsel paksusel on Brinelli meetodi puhul piiranguid? Katsekeha minimaalne paksus t ei tohi olla väiksem kui jälje 10kordne sügavus (t>10h). 3.Missugused otsikud on enamkasutatavad Rockwelli meetodil kõvaduse mõõtmisel? Missugused on nendel juhtudel otsikud ja koormused?
Kôvadust määratakse otsiku toime järgi materjali pinnasse. Otsik on valmistatud vähedeformeeruvast materjalist ja omab kuuli, koonuse vôi püramiidi kuju. Levinud mooduseks on kôvaduse môôtmine sissesurumise teel.Otsiku küllaltki suure koormusega sissesurumise tagajärjel deformeeritakse materjali pinnakiht plastselt. Mida väiksem on kôvadus, seda sügavamale tungib otsik ja seda suurem on jälg. Kôvaduse môôtmine Brinelli meetodil GOST 9012 Katsetatavasse materjali surutakse karastatud teraskuul diameetriga (D) 10; 5; 2,5; 2; 1 mm jôuga (F) 9,8...29430 N (1...3000 kgf) Brinelli kôvadusarv määratakse kuulile toimiva jôu ja sfäärilise jälje pindala suhtena. HB = F/A = 0,102*2F/[ D (D-(D d ))] A jälje pindala mm² D kuuli läbimôôt mm d jälje läbimôôt mm Brinelli kôvadust tähistatakse teimitingimuste D = 10 mm, F = 3000 kgf, t = 10...15 s Teiste tingimuste korral tuuakse tähise HB järel katsetamise
Võrrelda katsetatud materjalide kõvadust. Analüüsida seost materjali tõmbetugevuse ning kõvaduse vahel. Hinnata materjali kõvaduse olulisust materjali valikul. Kasutatud töövahendid: katsekehad viil mikroskoop jälje mõõtmiseks Brinelli kõvadusmasin Rockwelli kõvadusmasin Vickersi kõvadusmasin Kõvaduse mõõtmise meetodid: Brinelli meetod: Kõvaduse määramisel Brinelli meetodil surutakse katsetatavasse materjali kõvasulamkuul või karastatud teraskuul läbimõõduga (D) 10; 5; 2,5; 2; 1mm ja jõuga (F) 1...3000 kgf (9,8...29430N). Brinelli kõvadust määratakse reeglina metalsetel (terased, Al-sulamid, Cu- sulamid jne) materjalidel. Meetodi ülemiseks piiriks võib lugeda terase kõvaduse karastatud olekus, alumiseks pehmed puhtad metallid. Tüüpiline kasutusala: teras lõõmutatud või lähteolekus, teras parandatud olekus, hallmalmid, pronksid. Tuleb arvestada ka sellega, et
Ühikuks on kraadid Celsiuse järgi. Külmhapruslävi T90 - temperatuur, mille juures on purunemispildis vähemalt 90% kiulist pinda. T90 on temperatuuriks vastutusrikastel detailidel. Sel juhu on materjalil kõrge löögisitkusnäitaja. Külmhapruslävi T50 - temperatuur, mille juures purunemispildis on vähemalt 50% kiulist pinda. Materjalide põhilised kõvadusarvu määramise meetodid, nende valiku põhimõtted, tähistus. Brinell - selle meetodi kasutamise korral surutakse katsetatavasse materjali kõvasulamkuul või karastatud teraskuul läbimõõduga 10; 5; 2,5; 2; 1 mm ja jõuga 1...3000 kgf (9,8...29430N). Brinelli meetodit kasutatakse reeglina metalsete (teraste, Al-sulamid, Cu- sulamid jne) materjalide kõvaduse määramiseks. Ülemiseks piiriks võib lugeda terase kõvadust karastatud olekus, alumiseks piiriks pehmeid puhtaid metalle. Kuuli poolt tekitatud jälje peab operaator ise mõõtma ja kasutama seda Brinelli kõvaduse valemis. Brinelli
h S d Sele 2.13. Brinelli kõvaduse määramise skeem. Sele 2.12. Kõvaduse määramise masin. Katseid viiakse läbi erimasinates (Sele 2.12). Kõvaduse määramisel Brinelli meetodiga surutakse katsetatavasse materjali karastatud teraskuul läbimõõduga (D) kuni 10 mm ja jõuga (F) kuni 29400 N (e. 3000 jõukilogrammi – kgf). Brinelli kõvadusarv määratakse kuulile toimiva jõu ja sfäärilise jälje pindala suhtena – Sele 2.13. 16 Brinelli kõvadust tähistatakse tähtedega HB katsetingimuste D = 10 mm, F = 3000 kgf, t = 10 ... 15 s korral, näiteks 185HB. Ühik on kgf/mm2, mida ei märgita.
annaabi.ee 
