Измерение твердости металлов (стр. 5 из 6)

P	0,9	0,8	0,7	0,6	0,5	0,4	0,3	0,2	0,1	0,05	0,02;	0,01	0,001
1	0,158	0,325	0,510	0,727	1,000	1,375	1,963	3,078	6,314	12,705	31,821	63,657	635,519
2	0,142	0,289	0,445	0,617	0,816	1,061	1,386	1,886	2,920	4,303	6,965	9,925	31,398
3	0,137	0,277	0.424	0,584	0,765	0,978	1,250	1,638	2,353	3,182	4,541	5,841	12,941
4	0,132	0,271	0,414	0,569	0,741	0,941	1,190	1,533	2,132	2,776	3,747	4,604	8,510
5	0,132	0,257	0,408	0,559	0,727	0,920	1,156	1,476	2,015	2,571	3,365	4,032	6,859
5	0,131	0,255	0,404	0,553	0,718	0,906	1,134	1,440	1,943	2,447	3,143	3,707	6,959
7	0,130	0.263	0,402	0,549	0,711	0,896	1,119	1,415	1,895	2,365	2,998	3,499	5,405
8	0,130	0,262	0,399	0,546	0,705	0,889	1,108	1,397	1,850	2,306	2,896	3,355	5,041
9	0,129	0,261	0,398	0.543	0,703	0,883	1,1	1,383	1,833	2,252	2,821	3,250	4,781
10	0,129	0,260	0,397	0,542	0,700	0,879	1.093	1,372	1,812	2,228	2,754	3,159	4,587
11	0,129	0,260	0,395	0,540	0,697	0,875	1,088	1,353	1,796	2,201	2,718	3,105	4,437
I2	0,128	0,259	0,395	0,539	0,695	0,873	1,083	1,356	1,782	2,179	2,681	3,055	4,318
13	0,128	0,259	0,394	0,538	0,694	0,870	1,079	1,350	1,771	2,160	2,650	3,012	4,221
14	0,128	0,258	0,393	0,537	0,692	0,858	1,075	1,345	1,75I	2,145	2,624	2,977	4,140
15	0,126	0,258	0,393	0,535	0,691	0,865	1,074	1,341	1,753	2,131	2,602	2,947	4,073
16	0,128	0,258	0,392	0,535	0,690	0,865	1,071	1,337	1,745	2,120	2,583	2,921	4,015
17	0,128	0,257	0,392	0,534	0,689	0,863	1,059	1,335	1,740	2,110	2.567	2,898	3,955
P	0,9	0,8	0,7	0,6	0,5	0,4	0,3	0,2	0,1	0,05	0,02;	0,01	0,001
18	0,128	0,257	0,392	0,534	0,688	0,862	1,057	1,330	1,734	2,101	2,552	2,878	3,922
19	0,127	0,257	0.391	0,533	0,688	0,861	1,055	1,328	1,729	2,093	2,539	2,851	3,883
20	0,127	0,257	0,391	0,533	0,687	0,860	1,054	1,325	1,725	2,085	2,528	2,845	3,650
21	0,127	0,257	0,391	0,532	0,686	0,859	1,063	1,323	1,721	2,060	2,.518	2,831	3,319
22	0,127	0,256	0,390	0,532	0,686	0,858	1,061	1,321	1.717	2,074	2,508	2,819	3,792
23	0,127	0,256	0,390	0,532	0,685	0,858	1,060	1,319	1,714	2,069	2,500	2,807	3.767
24	0,127	0,256	0,390	0,531	0,685	0,857	1,059	1,318	1,711	2,064	2,492	2,797	3,745
25	0,127	0,256	0,390	0,531	0,684	0,856	1,058	1,316	1,708	2,060	2,485	2,787	3,725
26	0,127	0,256	0,390	0,531	0,684	0,856	1,058	1,315	1,706	2,056	2,479	2,779	3,707
27	0,127	0,256	0,389	0,531	0,684	0,855	1,057	1,314	1,703	2,052	2,473	2,771	3,690
28	0,127	0,256	0,389	0,530	0,683	0,855	1,055	1,313	1,701	2,048	2,457	2,763	3,574
29	0,127	0,256	0,389	0,530	0,683	0,854	1,055	1,311	1,699	2,045	2,462	2,755	3,559
30	0,127	0,256	0,389	0,530	0,683	0,854	1,055	1,310	1,697	2,042	2,437	2,750	3,645
40	0,126	0,255	0,388	0,529	0,681	0,851	1,050	1,303	1,684	2,021	2,423	2,704	3,551
50	0,126	0,254	0,387	0,527	0,679	0,848	1,046	1,296	1,671	2,000	2,390	2,560	3,450
120	0,126	0,254	0,386	0,526	0,677	0,845	1,041	1,289	1,658	1,980	2,358	2,617	3,373
200	0,126	0,253	0,385	0,524	0,674	0,842	1,035	1,282	1,645	1,950	2,325	2,576	3,291

Таблица 7

Соотношение между твердостью и прочностью металлов и сплавов

№ п/п	Материал	Предел прочности МН/м2∙10-1	Предел выносливости σ-1, МН/м2∙10-1
1	Сталь (НВ=125–175)	0,343 НВ	0,15 НВ (для с=0,2–0,45%)
2	Сталь (НВ=175–450)	0,362 НВ	0,12 НВ (для с=0,2–0,8%)
3	Серый чугун	НВ – 40 40	–
4	Дюралюминий a) отожженный b) после закалки и старения	0,36 НВ 0,35 НВ	0,12 НВ
5	Медь, латунь, бронза a) отожженные b) наклепанные	0,55 НВ 0,4 НВ	0,15 НВ –
6	Цинковые сплавы	0,09 НВ	–

Приложение 1

Индивидуальные задания студентам для определения твердости методом Бринелля и Роквелла

В заданиях 1–10. Измерить твердость металла или сплава на приборах Бринелля и Роквелла и сравнить полученные результаты:

№1– техническое железо, №2– алюминий, №3 – медь,

№4 – мягкая сталь, №5– вольфрам, №6 – титан, №7 – сталь 20,

№8 – сталь 45, №9 – сталь У8, №10 – сталь УI2.

В заданиях 11–14. Измерить твердость образцов, имеющих различную толщину сравнить полученные результаты:

№11 – мягкая сталь, №12 – титановый сплав, №13 – медь,

№14 – состаренный дюралюминий.

В заданиях 15–22. Измерить твердость образцов закаленной стали, используя различные нагрузки. Полученные результаты сравнить:

№15 – сталь 45, №16 – сталь 40Х, №17 – сталь Р18, №18 – сталь У7,

№19 – сталь Р9, №20 – сталь У12, №21 – сталь ХВГ, №22 – сталь 9ХС.

В заданиях 23–26, Измерить твердость поверхностного слоя в образцах, подвергнутых различной термообработке:

№23 – закаленная сталь, №24 – цементация + закалка,

№25 – азотирование, №26 – закалка ТВЧ.

№27 – На образце толщиной 3 мм сделать отпечатки шариком 2,5, 5 и 10 мм. Измерить диаметр отпечатка и вычислить твердость, сравнить полученные результаты и объяснить расхождение.

№28 – На образце мягкой стали сделать серию отпечатков на приборе Бринелля, ставя их на расстоянии 0,5 и 4 мм друг от друга. Сравнить полученные значения твердости и объяснить их различие.

№29 – Измерить твердость образца углеродистой стали (отожженной) шариком и конусом. Сравнить полученные результаты.

В заданиях 30–37. Провести испытания твердости НВ в заданных сплавах при нагрузках 187,5; 750; 1000; 1250 и 1500 Н×10^-1 для цветных сплавов и при 750, 1000, 1250, 3000 Н×10^-1 для сталей, чугунов шариком D = 10 мм. Подсчитать твердость для каждой нагрузки Р. Построить логарифмическую зависимость lgP – lgd, определить графическим путем константы d и n в математической зависимости между нагрузкой и твердость. P=adⁿ

№30 – алюминиевый сплав, №31 – латунь, №32 – медь,

№33 – трансформаторная сталь, №34 – сталь У12, №35 – серый чугун,

№36 – белый чугун, №37– модифицированный чугун.

В заданиях 38–49. В заданном сплаве провести испытания твердости шариками различных диаметров (2,5;5;10 мм при P=const) и сделать вывод о влиянии диаметра шарика на твердость:

№38 – сталь 20, Р=7500 Н, №39 – сталь 45, P=7500 Н,

№40 – сталь У8, Р=7500 Н.

№41 – Провести испытание образца на твердости шариками различных диаметров:2,5, 5 и 10 мм. Нагрузки, требующиеся для получения одинакового значения твердости, подсчитать из равенства P/D² = const

№42 – Провести испытание на твердость по Роквеллу различных марок стали: 20, 45, У7, У10, 712 в отожженном состоянии. Сделать вывод о влиянии содержания углерода на твердость стали (построить график HR=φ(%С)).

№43 – Провести испытание по Роквеллу образцов алюминия, стали отожженной и закаленной, выбрав соответствующие инденторы и нагрузки.

№44 – Измерить твердость по Роквеллу трех образцов сплавов системы Рb–Sb с содержанием 5, 20, 50 % Sв. Начертить диаграмму Рb– Sb и по полученным значениям твердости нанести на диаграмме линию, показывающую изменение твердости в зависимости от состава. Объяснить, как связано изменение твердости со структурой сплава.

№45 – В сплавах Сu – Zn содержащих 10, 30 и 42% Zn, выполнить работу, указанную в заданиях №44.

В заданиях 46–49. Измерить твердость двух образцов, один из которых находится в деформированном, а другой – в рекристаллизованном состоянии. Указать, какой образец подвергался рекристаллизации и его примерную температуру. Объяснить, какие изменения в структуре металла в процессе рекристаллизации вызвали изменения твердости. В качестве материала используете: №46 – сталь 20, №47 – .медь, №48 – латунь, №49 – алюминий,