Активный раздаточный материал
| Архитектурное материаловедение | Факультет строительных технологий, инфраструктуры и менеджмента |
| 2 - кредита | 6 семестр, 2012-2013 учебный год |
| Тема практического занятия 6. Металлы.Определение твердости металлов. | Ассоц. проф. Есельбаева А.Г. |
Краткое содержание занятия
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТВЕРДОСТИ МЕТАЛЛОВ»– 1 час
На поверхности испытываемого образца металла напильником или абразивным материалом зачищают площадку размером 3-5 см2. Образец ставят на столик прибора (твердомер шариковый ТШ) и поднимают столик до соприкосновения со стальным шариком, который укреплен на шпинделе прибора. После этого нажимают на кнопку «Пуск». Груз опускается и вдавливает шарик в испытываемый образец. На поверхности металла образуется отпечаток, чем больше отпечаток, тем мягче металл. Диаметр отпечатка замеряют штангенциркулем.
Одинаковые результаты измерения твердости при различных размерах шариков получают только в том случае, если отношения усилия к квадратам диаметров шариков остаются постоянными. Исходя из этого, усилие на шарик необходимо подбирать по следующей формуле:
(3)
Значение К выбирают в зависимости от металла и его твердости в соответствии с табл. 3.
Диаметр шарика D и соответствующее усилие F выбирают (приложение 4) таким образом, чтобы диаметр отпечатка находился в пределах:
(4)
Если отпечаток на образце получают меньше или больше допустимого значения d, то нужно увеличить или уменьшить усилие F и провести испытание снова.
Коэффициент К имеет различное значение для металлов разных групп по твердости. Численное же значение его должно обеспечивать выполнение требования, предъявляемого к размеру отпечатка (приложение 5). Толщина образца должна не менее, чем в 8 раз превышать глубину отпечатка.
По найденному диаметру отпечатка определяют, пользуясь таблицей или по формуле, значение числа твердости HB.
Между твердостью по Бринеллю (HB) и пределом прочности пластичных материалов существует следующая зависимость
,
где k – коэффициент пропорциональности: для стали с твердостью до HB 1750 k=0,34; с HB 1750 k=0,35; для отожженной меди, бронзы и латуни k=0,55; для алюминиевых сплавов – k=0,36-0,38.
Таблица 3. Рекомендуемые усилия при испытании твердости по Бринеллю (приложение 5)
| Диаметр шарика D, мм | Прикладываемое усилие F, Н | ||||
 | |||||
| 2,5 | |||||
| 980,7 | |||||
| 612,9 | 245,2 | ||||
| 2,5 | 612,9 | 306,5 | 153,2 | 61,3 | |
| 294,2 | 98,1 | 49,0 | 24,5 | 9,81 | |
| Диапазон твердости HB | 55 – 650 | 35 – 200 | <55 | 8 – 55 | 3 – 20 |
| Измеряются | Сталь, чугун, медь и ее сплавы, легкие сплавы | Чугун, сплавы меди, легкие сплавы | Медь и ее сплавы, легкие сплавы | Легкие сплавы | Свинец, олово |
Значения твердости металлов по Бринеллю приведены в таблице 4.
Таблица 4. Твердость металлов по Бринеллю
| Металл | НВ | Металл | НВ |
| Титан | Алюминий | 16-25 | |
| Железо | 70-80 | Серебро | |
| Магний | 30-40 | Золото | |
| Медь | Олово | ||
| Цинк | Свинец |
Данные замеров вносят в таблицу 5.
Таблица 5. Результаты определения твердости металлов по Бринеллю
| Марка металла | D шарика, мм | F, H (кгс) | Диаметр отпечатка, мм | Среднее арифметич.  , мм | HB (HBW) | |
 |  | |||||
Литература:
Основная литература:
1.Байер В.Е. Архитектурное материаловедение, М."Архитектура-С".2007-258с.
2. Жақыпбеков Ш.К.,Ибраимбаева Г.Б.Әрлеу материалдарының технологиясы, КазГАСА 2011.-177с.
3 Микульский В.Г. Строительные материалы.-М:Издательство ассоциации строительных вузов, 2007 -536 с
Дополнительная литература:
1 Г.Б. Ибраимбаева, А.Г. Есельбаева, А.М. Байсариева Строительные материалы. Методическое пособие к выполнению лабораторных работ для специальностей 5В073000 – «ПСМИиК», 5В072900 – «Строительство», 5В042000 – «Архитектура».– Алматы: КазГАСА, 2011. Ч.1. – 64 с.
2. Строительные материалы, оборудование, технологии ХХI века". Информационный научно-технический журнал.-М., 2002-2012 гг.
3. Наназашвили И. Х. Строительные материалы, изделия и конструкции: Справочник. – М.: Высшая школа, 2005. -495 с.