Õige Hinne 1,00 / 1,00 Märgista küsimus Küsimuse tekst Mis on Barcoli kõvadusmeetodi eelised Rockwelli meetodi ees? Vali üks või enam: a. Sobib ka polümeerkomposiitmaterjalide korral b. Seade on kaasaskantav c. Tulemused on täpsemad Küsimus 13 Õige Hinne 1,00 / 1,00 Märgista küsimus Küsimuse tekst Enim kasutatavateks plastide kõvaduse mõõtmise meetoditeks ja skaaladeks on? Vali üks või enam: a. Vickersi meetod ja teemantpüramiid b. Kuulkõvadus ja teraskuul 5 mm c. Brinelli meetod ja teraskuul 2,5 mm d. Rockwelli meetod ja kuul 6,35 mm Küsimus 14 Õige Hinne 1,00 / 1,00 Märgista küsimus Küsimuse tekst Kas PC (polükarbonaat) on kergesti lõiketöödeldav? Vali üks: a. jah b. ei Küsimus 15 Õige Hinne 1,00 / 1,00 Märgista küsimus Küsimuse tekst Kas PC (polükarbonaat) on kergesti lõiketöödeldav? Vali üks: a. ei b. jah Küsimus 16 Õige Hinne 1,00 / 1,00 Märgista küsimus Küsimuse tekst
Küsimus 12 Õige Hinne 1,00 / 1,00 T h e Märgista küsimus Küsimuse tekst Mis on Barcoli kõvadusmeetodi eelised Rockwelli meetodi ees? Vali üks või enam: a. Tulemused on täpsemad b. Seade on kaasaskantav c. Sobib ka polümeerkomposiitmaterjalide korral Küsimus 13 Õige Hinne 1,00 / 1,00 T h e Märgista küsimus Küsimuse tekst Enim kasutatavateks plastide kõvaduse mõõtmise meetoditeks ja skaaladeks on? Vali üks või enam: a. Brinelli meetod ja teraskuul 2,5 mm b. Kuulkõvadus ja teraskuul 5 mm c. Vickersi meetod ja teemantpüramiid d. Rockwelli meetod ja kuul 6,35 mm Küsimus 14 Õige Hinne 1,00 / 1,00 T h e Märgista küsimus Küsimuse tekst Kas PC (polükarbonaat) on kergesti lõiketöödeldav? Vali üks: a. ei b. jah Küsimus 15 Õige Hinne 1,00 / 1,00 The linked image cannot be displayed. The file may have been moved, renamed, or deleted. Verify that the link points to the correct file and location.
Kr. elanud vanakreeka filosoof Aristoteles arvas seda, et mida raskemad on kehad, seda kiiremini need allapoole liikudes planeedi keskpaiga poole püüavad jõuda. Gravitatsiooniks nimetatakse nähtust, kus mis avaldub kõikide kehade omavahelises vastikuses tõmbumises. Kuna kõikidel kehadel on mass, siis tänu sellele kehad tõmbuvadki teineteise poole. Jõudu, mis selle vastastikmõju tugevust iseloomustab, nimetatakse gravitatsioonijõuks. Kui teostada üks katse, milles võetakse üks teraskuul ja üks udusulg ning need samalt kõrguselt maapinna poole ühekorraga lahti lasta, siis jõuab enne maapinda puudutada teraskuul. Allakukkumine oleneb selles katses keha kokkupuutepinnast õhuga. Kui kehal on suur pind, siis see avaldab õhus liikuvale kehale suuremat takistavat mõju. Järelikult, mida suurem on õhutakistus, siis seda aeglasemalt keha allapoole kukub. Kui teraskuul ja udusulg kukutada üheaegselt maapinna
1) Tõmbetugevus- max jõule vastav pinge (Rm=Fm/So) 2) Voolavuspiir- Pinge mis vastab voolavusjõule Tinglik voolavuspiir Rp0.2 (kui materjalil voolavus puudub), pinge, mille korral plastiline jääkdeformatsioon on 0.2% 3) Materjali tugevust 4) Katkevenivus- suhteline pikenemine protsentides purunemiseni Katkeahenemine on algristlõikepindala ja purunemiskoha ahenenud osa pindala suhe protsentides 5) Materjali plastsust 6) Katkeahenemine ja katkevenivus 7) Reh- (ülemine voolavuspiir) pinge väärtus, mille saavutamisel esmakordselt täheldatakse jõu vähenemist Rel- (alumine voolavuspiir) pinge madalaim väärtus plastsel voolamisel Rp- tinglik voolavuspiir (2) 8) Kuna tõmbeteimil väheneb koormamise käigus teimiku ristlõikepindala, siis tugevuspiiri Rm väärtused ei kajasta tegelike pingeid. Plastsete materjalide korral võib Rm vaadelda kui vastupanu märgatavale plastsele deformatsioonile. 9) 10) Löögisitkuse näitajaks on purustamiseks kulunud töö...
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. Mida suurem see on, seda väiksem kõvadus
Kontrollküsimused 1. Missuguseid otsakuid ja jõude võib kasutada kõvaduse mõõtmiselBrinelli meetodil? kõvasulamkuul või karastatud teraskuul läbimõõduga (D) 10;5; 2,5; 2; 1 mm ja jõuga (F) 1... 3000 kgf (9,8...29430 N) 2. Missugune peab olema mõõdetava katsekeha minimaalne paksus, võrreldes jälje sügavusega Brinelli kõvaduse mõõtmisel? Katsekeha minimaalne paksus ei tohi olla väiksem kui jälje 8-kordne sügavus. 3. Missugune nõue peab olema täidetud võrreldavate materjalide kõvaduse väärtuste saamiseks kõvaduse mõõtmisel Brinelli meetodil?
Score: 2,7/2,7 18. Mis on Barcoli kõvadusmeetodi eelised Rockwelli meetodi ees? Student Response 1. Seade on kaasaskantav 2. Tulemused on täpsemad 3. Sobib ka polümeerkomposiitmaterjalide korral Score: 2,7/2,7 19. Enim kasutatavateks plastide kõvaduse mõõtmise meetoditeks ja skaaladeks on? Student Response A. Rockwelli meetod ja kuul 6,35 mm B. Kuulkõvadus ja teraskuul 5 mm C. Vickersi meetod ja teemantpüramiid D. Brinelli meetod ja teraskuul 2,5 mm Score: 2,7/2,7 20. Kas PC (polükarbonaat) on kergesti lõiketöödeldav? Student Response 1. jah 2. ei Score: 2,7/2,7 21. Milline on enam kasutatav Rockwelli skaala plastide korral? Student Response 1. A 2. B 3. M Score: 2,7/2,7 22.
Score: 2,7/2,7 18. Mis on Barcoli kõvadusmeetodi eelised Rockwelli meetodi ees? Student Response 1. Seade on kaasaskantav 2. Tulemused on täpsemad 3. Sobib ka polümeerkomposiitmaterjalide korral Score: 2,7/2,7 19. Enim kasutatavateks plastide kõvaduse mõõtmise meetoditeks ja skaaladeks on? Student Response A. Rockwelli meetod ja kuul 6,35 mm B. Kuulkõvadus ja teraskuul 5 mm C. Vickersi meetod ja teemantpüramiid D. Brinelli meetod ja teraskuul 2,5 mm Score: 2,7/2,7 20. Kas PC (polükarbonaat) on kergesti lõiketöödeldav? Student Response 1. jah Student Response 2. ei Score: 2,7/2,7 21. Milline on enam kasutatav Rockwelli skaala plastide korral? Student Response 1. A 2. B 3. M Score: 2,7/2,7 22.
· 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. Kõvaduse määramine Rockwelli meetodil
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 Kõvaduse määramine Rockwelli meetodil
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 Katsekeha nr.2 NIHIK Katse: 1
· 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. Rockwelli meetod sobib laiemas kõvaduse vahemikus materjalide katsetamiseks.
Student Response Feedback takistavad voolava laastu teket ja seetõttu parandavad lõiketöödeldavust. 4. Puhas alumiinium on oma suure kõvaduse tõttu halvasti lõiketöödeldav Score: 0/3 20. Enim kasutatavateks plastide kõvaduse mõõtmise meetoditeks ja skaaladeks on? Student Response Feedback A. Rockwelli meetod ja kuul 6,35 mm B. Kuulkõvadus ja teraskuul 5 mm C. Vickersi meetod ja teemantpüramiid D. Brinelli meetod ja teraskuul 2,5 mm Score: 0/3 21. Mitu suurusjärku erinevad termoplastide tõmbekatsel saadud mehaanilised omadused metallidest? Student Response Feedback A. Termoplastide tõmbeelastsusmoodul on neli suurusjärku madalam kui metallidel B. Termoplastide tõmbetugevus on suurusjärgu võrra kõrgem kui metallidel. C. Termoplastide
parandavad lõiketöödeldavust. 4. Puhas alumiinium on oma suure kõvaduse tõttu halvasti lõiketöödeldav Score:3/3 20. Enim kasutatavateks plastide kõvaduse mõõtmise meetoditeks ja skaaladeks on? Student ResponseFeedback A. Rockwelli meetod ja kuul 6,35 mm B. Kuulkõvadus ja teraskuul 5 mm C. Vickersi meetod ja teemantpüramiid D. Brinelli meetod ja teraskuul 2,5 mm Score:3/3 21. Mitu suurusjärku erinevad termoplastide tõmbekatsel saadud mehaanilised omadused metallidest? Student ResponseFeedback A. Termoplastide tõmbeelastsusmoodul on suurusjärgu võrra kõrgem kui
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 kõvaduse vahemikus materjalide katsetamiseks. Meetod oma põhimõttelt on lihtne ning ei ole
pinget, mille korral katsekeha veel ei purune. Rm=Fm/S0, kus Fm – maksimaaljõud ja S0 – teimiku algristlõikepindala. 2. Milline on seos materjali tõmbetugevuse ja kõvaduse vahel? Mõlema puhul on materjali võime vastu panna kohalikule plastsele deformeerumisele. Vastupanuvõime tugevale koormusele. 3. Selgita tähised HBW, HV, HBS HBW – Brinelli kõvadusaste tähistus(kõvasulamkuul) HV – Vickersi meetodi kõvadusarvu tähistus HBS – sama mis essa aga (teraskuul) 4. Mis on voolepiir, tinglik voolepiir ja kuidas neid määratakse? Voolepiir on piir, millest all poolt on detailil elastne deformatsioon ehk taastab peale jõu kaudumist oma orginaal mõõtmed...ning voolepiir punktist üleval pool on plastne deformatsioon ehk peale jõudude eemaldumist säilitab detail oma kuju ja mõõtmed. Tinglik voolepiir on märgitakse kokkulepitult pingele kus keha on pikenenud oma alg mõõtmetest 0,2% võrra. Määratakse tõmbediagrammi abil, mõjuv jõud
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 Katsetamisel surutakse otsak materjalisse eeljõuga F0 = 10 kgf (98
3. Elastsel deformeerimisel tekkiva pinge ja sellele vastava deformatsiooni suhet + 4. Plastsel deformeerimisel tekkiva pinge ja sellele vastava deformatsiooni suhet Küsimus 2 Õige Hinne 8,00 / 8,00 Küsimuse tekst Milliseid meetodeid kasutatakse keraamika kõvaduse mõõtmiseks? Vali üks või enam: 1. Kuulkõvadus 2. Rockwell (teemantkoonus) + 3. Brinelli (kõvasulamkuul) 4. Vickers (teemantpüramiid) + 5. Vickers (karastatud teraskuul) Küsimus 3 Õige Hinne 8,00 / 8,00 Küsimuse tekst Keraamika põhiomadusteks on Vali üks või enam: 1. väike tihedus võrreldes metallidega, millest tuleneb ka suur eritugevus survel + 2. väga hea termopüsivus + 3. suur kõvadus ja kulumiskindlus + 4. suur painde ja tõmbetugevus 5. korrosiooni ja tulekindlus + Küsimus 4 Õige Hinne 8,00 / 8,00 Küsimuse tekst Millised maatriksitüübid on peamiselt kasutusel keraamilistes komposiitides? Vali üks või enam: 1. kammkeraamika 2
Score: 10/10 3. Millist tugevusnäitajat kasutatakse plastsete materjalide korral tugevusarvutustes (voolavuspiiri Re ja tõmbetugevuse Rm vahe on suur)? Student Correct Value Feedback Response Answer A. KV 0% B. Re 100% C. Rm 0% D. A 0% Score: 10/10 4. Milliste materjalide kõvaduse mõõtmiseks kasutatakse kõige enam Brinell'i (otsak karastatud teraskuul) meetodit? Student Correct Value Feedback Response Answer A. Grafiitmalmide 50% kõvadus, kuna seal on struktuuriosad väga erineva kõvadusega B. Üksikute -50% struktuuriosade kõvaduse määramiseks C. Lõõmutatud 50% terased D. Karastatud -50% terased Score: 10/10 5. Materjali plastsusnäitajateks on?
2. Tõmbe- ja survediagrammil iseloomustab sirget osa (vt joonist) 3. Elastsel deformeerimisel tekkiva pinge ja sellele vastava deformatsiooni suhet 4. Tõmbe- ja survediagrammil iseloomustab kõverat osa (vt joonist) Küsimus 2 Õige Hinne 8,00 / 8,00 Küsimuse tekst Milliseid meetodeid kasutatakse keraamika kõvaduse mõõtmiseks? Vali üks või enam: 1. Vickers (teemantpüramiid) 2. Kuulkõvadus 3. Rockwell (teemantkoonus) 4. Vickers (karastatud teraskuul) 5. Brinelli (kõvasulamkuul) Küsimus 3 Õige Hinne 8,00 / 8,00 Küsimuse tekst Keraamika põhiomadusteks on Vali üks või enam: 1. korrosiooni ja tulekindlus 2. väike tihedus võrreldes metallidega, millest tuleneb ka suur eritugevus survel 3. väga hea termopüsivus 4. suur kõvadus ja kulumiskindlus 5. suur painde- ja tõmbetugevus Küsimus 4 Õige Hinne 8,00 / 8,00 Küsimuse tekst Millised maatriksitüübid on peamiselt kasutusel keraamilistes komposiitides? Vali üks või enam: 1
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? Kõvadus Rockwelli meetodil määratakse jälje sügavuse järgi teraskuuli läbimõõduga 1,588mm
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
varu. Mida vähem homogeensem on materjal, seda suurem peab olema varu. Materjali tugevuspiir määratakse teimimisega, mis võib olla purustava või mittepurustava iseloomuga. Viimase korral määratakse tugevuspiir kaudsete märkide alusel. Materjali mehaanilised omadused Kõvadus on materjali võime vastu panna kohalikule plastsele deformatsioonile. Määratakse kõvast materjalist otsaku surumisel uuritava materjali pinda. Tuntumad kõvadusteimid Brinelli (teraskuul), Rockwelli (teraskuul või teemantkoonus), Vickersi (teemantpüramiid). Rockwelli meetodi eeliseks on skaala. Rockwelli tugevus on ühikuta suurus. Tähistatakse HR, HRA, HRB ja HRC. Suurim materjali tugevus A ja C skaala järgi (kuul) on 100 ühikut. B skaala järgi 130 ühikut. Materjali mehaanilised omadused Elastsus on keha omadus muuta välise jõu toimel oma kuju ning selle lakkamisel taastada oma endine kuju. Elastsuspiiriks loetakse jõu suurust, mille lakkamisel materjali algne kuju enam ei taastu.
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
Plastsus on materjali võime purunemata muuta oma kuju ja mõõtmeid säilitades kujumuutuse ka peale väliskoormuse lõppemist. On määratletud standardsed grupid vastavuses purustustööle ja katsetemperatuurile. Purustustöö norm on nt 27J, temperatuuril +20..+60 kraadi (JR..J6). JR on 20+, J0 on 0, J2 on -20 kraadi. 3. Materjalide kõvaduse mõõtmise meetodite üldkirjeldus ja tähistus. Kõvaduse määramine Brinelli meetodil HB. Teraskuul kuni 10 mm surutakse mõne aluse peale. Kõvaduse määramine Rockwelli meetodil HRA, HRC koonus surutakse aluse peale ja HRB puhul surutakse kuul peale. Kõvaduse määramine Vickersi meetodil HV teemantpüramiidiga igasugustele materjalidele ja kõvasulamitele surutakse peale. 4.Ehitus ja masinaehitusteraste põhiomadused, kasutusalad, tähistus. Ehitusterased on madala süsinikusisaldusega (kuni 0,2 % C). Tavaliselt on profiilmaterjalina (nurkteras, latt, armatuur jne)
· Enamleevinud mooduseks on kõvaduse mõõtmine sissesurumise teel Kõvaduse määramine · Otsaku suure koormusega sissesurumise tagajärjel deformeeritakse materjali pinnakiht plastselt. Pärast koormuse kõrvaldamist jääb materjali pinnale jälg. · Mida väiksem on kõvadus, seda sügavamale tungib otsak ja seda suurem on jälg Brinelli kõvadus HBW · Surutakse katsetavasse materjali kõvasulamkuul või karastatud teraskuul läbimõõduga (D) 10;5;2,5;2;1 mm ja jõuga (F) 9,8.......29430 N (1.....3000 kgF) · Brinelli kõvadusarv HBW kõvasulamkuuli (HBS teraskuuli) puhul määratakse kuulile toimiva jõu ja sfäärilise jälje pindala suhtena F D h S d F HBW = = const S 2F = 0,102 2 2 D (D - D - d )
Dünaamilised tugevused määratakse materjalidele, mis peavad vastupidama löögilisele ja pulseerivale koormisele Löögisitkuse tugevus- määratakse löögipendli abil. Pinnakõvaduse määramine -kuulub mitte purustavate katete liiki. -määratakse materjali pinna deformeeritavuse põhimõttel, sell eesmärgil kasutatakse erinevaid otsmikke:1) Brinelli kõvadus 2) Rockwelli kõvadus 3)Vickersi kõvadus Kõvaduse määramisel Brinelli meetodil surutakse katsetavasse 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. Brinelli kõvadust tähistatakse tähtedega HB. Kõvadus Rockwelli meetodil määratakse sissesurumise jälje sügavuse järgi: teraskuul läbimõõduga 1,6 mm ja jõud 980 N (100 kgf) skaala B; teemantkoonus tipunurgaga 120° ja jõuga 580 N (60 kgf) või kõvasulamkoonus jõuga 1470 N (150
Kõvadus Töö eesmärk: -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. Kõvaduse määramise meetodid: Brinelli- materjali surutakse kõvasulamkuul(HBW) või karastatud teraskuul(HBS) jõuga 1...3000 kgf. Seda meetodit kasutatakse enamasti metalsetel materjalidel. Katsekeha min. Paksus ei tohi olla väiksem kui jälje 8-kordne sügavus. Tõbetugevuse ja HB vahel kehtib ligikaudne seos Rm ~ 3 HB. Rockwelli- universaalne. Tulemus loetakse otse masina skaalalt. Puuduseks on nõutav katseobjekti hea pinnaviimistlus ja korralik baseerimine töölauale. Metalsete materjalide korral kasutatakse A-(teras),B-(Al-sulamid), ja C-(kõvasulamid)skaalat, pehmete sulamite ja
Kõvadust mõõdetakse otsiku sissesurumise teel. Otsikule rakendatakse küllaltki suurt koormust, mille tagajärjel materjali pind deformeerub plastselt. Pärast koormuse kõrvaldamist jääb materjali pinnale jälg. Mida pehmem on proovikeha, seda sügavamale tungib otsik ja seda suurem on jälg. Brinelli meetod Kõvaduse määramisel Brinelli meetodiga käsutatakse vastavat hüdraulise või mehhaanilise pressi (joon. 1.13.), mille abil surutakse uuritava materjali pinda karastatud teraskuul. Kuuli läbimõõt D on 10;5;2,5;2 või l mm, jõud F on 9,8...29430 N ehk 1.... 3000 kgf Joonis 1.13. Mehaaniline Brinelli press Joonisel on kujutatud mehaaniline press. Katsetatav proovikeha või detail asetatakse töölauale l, tõstetakse käsiratta 10 pööramisega üles ning surutakse vastu otsikus asuvat kuuli 2. Nii antakse kuulile eelkoormus 100 kgf. Kui käivitatakse elektrimootor vabastab vastav ekstsentrik 7kangisüsteemi
Niiskes õhus kattub aegapidi oksiidikilega ja kaotab läike. Elavhõbe on raskmetall, mille tihedus on 13.6 g/cm3 . Tellised ja suurtüki kuulid võivad isegi elavhõbeda pinnal püsida. Elavhõbe ei imbu ühegi materjali sisse, see voolab lihtsalt maha. Vedelas olekus on elavhõbe väga halva elektrijuhtivusega. Absoluutse nulli lähedal on ta aga ülijuht. Elavhõbedal on suur pindpinevus, tema pindpinevusteguriks on 0,4865 N/m. Teraskuul ujub elavhõbeda pinnal Hg on peegelduv vedel metall 4 Keemilised omadused Tsingi alarühma metallidest on elavhõbe kõige väiksema aktiivsusega. Eelviimase elektronkihi täitumise tõttu on elavhõbeda oksüdatsiooniaste II. Soolhape, lahjendatud väävelhape ning leelised ei mõju elavhõbedale. Ta reageerib kergesti lämmastikhappega
1)defektide avastamine toodete pinnal või nende sisemuses (poorid, praod, räbulisandid jms.); 2)materjalide keemilise koostise ja struktuuri määramine; 3)füüsikaliste ja mehaaniliste omaduste mõõtmine (soojus- ja elektrijuhtivus, kõvadus jt.); 4)tehnoloogiliste protsesside pidev kontroll (toote pikkus, paksus, pinnakvaliteet jt.) 6.1. Brinelli kõvaduse katsed Kõvaduse määramisel Brinelli meetodil surutakse katsetavasse 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. Joonis 10. Brinelli kõvaduse määramise skeem 6.2. Rockwelli kõvaduse katsed Kõvadus Rockwelli meetodil määratakse sisse- surumise jälje sügavuse järgi: teraskuul läbimõõduga 1,6 mm ja jõud 980 N (100 kgf) – skaala B; teemantkoonus
); 2) materjalide keemilise koostise ja struktuuri määramine; 3) füüsikaliste ja mehaaniliste omaduste mõõtmine (soojus- ja elektrijuhtivus, kõvadus jt.); 4) tehnoloogiliste protsesside pidev kontroll (toote pikkus, paksus, pinnakvaliteet jt.) Kõvaduskatsed Enamlevinud mooduseks on kõvaduse mõõtmine otsaku sissusurumise teel. Kõvaduse määramine Brinelli meetodil Kõvaduse määramisel Brinelli meetodil surutakse katsetavasse materjali karastatud teraskuul läbi- mõõduga (D) kuni 10 mm ja jõuga (F) kuni 29400 N (e. 3000 jõukilogrammi kgf). Brinelli kõvadusarv määratakse kuulile toimiva jõu ja sfäärilise jälje pind- ala suhtena. Kõvaduse määramine Rockwelli(A,B,C) meetodil Kõvadus Rockwelli meetodil määratakse sisse- surumise jälje sügavuse järgi: teraskuul läbimõõ- duga 1,6 mm ja jõud 980 N (100 kgf) skaala B; Kõvaduse määramine Vickersi meetodil
See saavutatakse noolutusega suhteliselt kõrgel temperatuuril (450...650 °C, jahutus õhus). Sellist karastust järgneva kõrgnoolutusega nimetatakse parendamiseks. Saadakse ferriidipõhjal teraline tsementiidiosakestega struktuur sorbiitstruktuur. Vedruteraste korral kasutatakse kesknoolutust (300...400 °C), saades elastse troostiitstruktuuri. Brinelli kõvadus on katseliselt leitav materjali kõvadus, mille korral surutakse uuritava materjali pinda karastatud teraskuul. Kuuli läbimõõt on 10; 5; 2,5; 2 või 1 mm ja jõud 9,8...29430 N (1...3000 kgf) Brinelli kõvadusarv määratakse kuulile toimiva jõu ja tekkiva sfäärilise jälje pindala suhtena. Kui jõud on kgf (jõukilogramm), siis arvutatakse Brinelli kõvadust valemiga: Kui jõud on Njuutonites siis: , kus: · A on jälje pindala (mm²) · D on kuuli läbimõõt (mm) · d on jälje läbimõõt (mm).
Kõvaduse määramine Rockwelli meetodil Kõvadus Rockwelli meetodil määratakse sissesurumise jälje sügavuse järgi: teraskuul läbimõõduga 1,6 mm ja jõud 980 N (100 kgf) – skaala B; teemantkoonus tipunurgaga 120° ja jõuga 580 N (60 kgf) või kõvasulamkoonus jõuga 1470 N (150 kgf). Kõvadust iseloomustab kuuli või koonuse
Soojuspüsivus Ohutus Keskkonnasõbralikkus 5. Millised on materjalide mehaaniliste omaduste määramise meetodid? Tõmbeteim Väsimusteim Löökpaindeteim Kõvaduskatse 6. Milliseid materjalide omadusi määratakse tõmbeteimiga? Tõmbeteimiga määratakse materjali tugevus- ja plastsusnäitajad. 7. Millised on materjalide kõvaduse mõõtmise meetodid? Brinelli meetod - surutakse katsetavasse materjali karastatud teraskuul läbimõõduga (D) kuni 10 mm ja jõuga (F) kuni 29400 N(e. 3000 jõukilogrammi – kgf) Rockwelli meetod - määratakse sissesurumise jälje sügavuse järgi Vickersi meetod - Vickersi meetod põhineb teemantpüramiidi sissesurumisel materjali Knoopi kõvadus Mohsi skaala Shore´i kõvadus 8. Mis on metallisulami komponent? Komponentideks nimetatakse neid aineid, mis moodustavad sulami. 9. Mis on metallisulami faas?
valmistamisel. Siia kuuluvad eelkõige vask ja alumiinium, erijuhtudel (kontaktide materjalina) ka hõbe, mis on parim elektrijuht. Teist liiki juhte kasutatakse enamasti reostaatide, täppistakistite, elektriküttekehade, hõõglampide jne. valmistamisel. Tuntumad seda liiki materjalid on manganiin, konstantaan ja nikroom. 49) Materjalide kõvaduse määramine. Kõvaduse määramisel Brinelli meetodil surutakse katsetavasse materjali karastatud teraskuul läbi- mõõduga (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. 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. Teiste katsetingimuste korral tuuakse tähise HB järel katsetamise tingimused järgmiselt: kuuli
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
suhtes, kõvem, kulumiskindlam. Kasutatakse masinaehituses, tehakse seadmete detaile. Kuid pikk ja keeruline protsess, kallis. Kõvadus ja selle määramine Kõvadus omadus osutada vastupanu teisele kehale, mis on temast kõvem ja püüab tema sisse tungida. Staatiline ja dünaamiline kõvadus. Omab tähtsust kulumiskindluse ja töödeldavuse juures. Staatilise kõvaduse määramine: Brinelli kõvadus teraskuul surutakse kindla jõuga materjali sisse, materjalis tekib plastne deformatsioon ja jääb jälg, mis on pärast nähtav. (HB) see on pmst jõu ja süvise pindala suhe Vickers kõvadus kasutatakse teraskuuli asemel teemantpüramiidi. See on tunduvalt täpsem meetod, tahud on 136 kraadi all teemantpüramiidil, siis ei ole vaja teada ümbermõõtu. Võimaldab tunduvalt suurema kõvadusega materjale hinnata. Puuduseks see et vajab hästi siledat pinda
_____________________________A. Roos______________________________ 47 ______________________Materjaliõpetus I kursus_______________________ Joonis 58. Paindetugevus Joonis 59. Paindetugevuse määramine laboris Kõvadus, elastsus Puidu kõvadus on puidu võime vastu panna teise keha sissetungimisele (lõikamisele). Kõvaduse määramiseks kasutatakse tavaliselt Brinell´i või Janka meetodiga. Brinell´i meetodi järgi surutakse aeglaselt puitmaterjalisse 50kp jõuga karastatud teraskuul läbimõõduga 10mm. Peale minuti möödumist eemaldatakse kuul ning mõõdetakse tekkinud jälje läbimõõt mm-s. Janka meetod on puidu jaoks kohandatud Brinell´i meetod, mille käigus surutakse puitmaterjali pinda varda kera kujuline ots, mille lõikepind on 1cm2. _____________________________A. Roos______________________________ 48 ______________________Materjaliõpetus I kursus_______________________ Joonis 60. Puidu kõvaduse määramine Janka meetodil
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.
9. Väsimuskõver Kõvaduskatsed Kõvaduse määramine Brinelli meetodil Enamlevinud mooduseks on kõvaduse mõõtmine Kõvaduse määramisel Brinelli meetodil surutakse otsaku sissusurumise teel. Otsaku küllalt suure katsetavasse materjali karastatud teraskuul läbi- jõuga sissesurumise tagajärjel deformeeritakse mõõduga (D) kuni 10 mm ja jõuga (F) kuni 29400 N materjali pinnakihti plastselt. Peale koormuse (e. 3000 jõukilogrammi kgf). Brinelli kõvadusarv kõrvaldamist jääb materjali pinnale jälg. Mida väik-
annaabi.ee 
