Измерение микротвердости

Методом определения микротвердости оценивают твердость отдельных структурных составляющих: отдельных зерен карбидов, металлических соединений или тонких слоев, получающихся в результате химико-термической обработки и гальванических покрытий, тонких полуфабрикатов (лент, фольги, проволоки). Для этих целей используют приборы моделей ПМТ – 3, (рисунок 5), ПМТ-5.

1– микровинты для перемещения предметного столика;

2– алмазный наконечник; 3 – колонка; 4 – винт тонкой подачи;

5 – кронштейн; 6 – винт грубой подачи; 7 - окуляр; 8 – окулярный микрометр; 9 – тубус микроскопа; 10 – винты; 11 – осветитель; 12 – объектив; 13 – предметный столик; 14 - основание

Рисунок 5 – Прибор ПМТ-3

Определение микротвердости основано на вдавливании под нагрузкой от 0,005 H (5 кгс) до 2 H (200 кгс) в испытуемый образец алмазной четырехгранной пирамиды и последующем измерении диагонали отпечатка с помощью микроскопа при увеличении до 485 раз.

Поверхность исследуемого образца должна быть отполирована и подвергнута травлению. Значения микротвердости определяют по специальным таблицам (ГОСТ 9450-76) или по той же формуле, что и твердость по Виккерсу.

На рисунке 6 показаны отпечатки, полученные на отдельных структурных составляющих углеродистой стали, содержащей 0,4 % углерода, большой отпечаток (а) получен на мягком феррите, а отпечаток меньших размеров (б) – на твердом перлите.

Рисунок 6 - Отпечатки, полученные при определении микротвердости

Метод Польди

Наряду с рассмотренными статическими методами, иногда для определения твердости крупногабаритных деталей применяется также и динамический метод Польди.

Определение твердости по методу Польди НР основано на сравнении диаметров отпечатков шарика, полученных одновременно на исследуемом образце и эталоне с известной твердостью в результате одного удара (рисунок 11).

Рисунок 11 - Определение твердости по методу Польди

Удар производится ручным молотком по бойку, который прижат к эталону пружиной. Шарик находится между эталоном и образцом. При ударе шарик вдавливается и в образец, и в эталон.

Измерив диаметры отпечатков на образце и эталоне и зная твердость эталона, можно подсчитать твердость исследуемого образца

HP=HB_эF_э/F_обр

где HB_э- число твердости эталона в единицах Бринелля;

F_э - площадь поверхности отпечатка на эталоне;

F_обр - то же, на исследуемом образце.

Если подсчитать поверхность отпечатков на эталоне и образце, имеющих форму шаровых сегментов, то приближенно

HP= HB_эd²_э/d²_обр

где d_Э - диаметр отпечатка на эталоне; d_обр - то же, на образце.

Прибор Польди дает приближенные результаты, так как твердость эталона Н_э определяется при статическом вдавливании по методу Бринелля, а твердость исследуемого образца НР- при динамическом вдавливании.

Для одного и того же материала динамическая твердость значительно больше статической. Для различных материалов отношение этих твердостей колеблется в пределах от 1,6 до 2,8.

Практически твердость по методу Польди после удара и измерения диаметров отпечатков не подсчитывается по приведенным формулам, а определяется по соответствующим таблицам.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: