Приборы для измерения твердости по методу Роквелла.
Прибор ТК-2 предназначается для определения твердости металлов и сплавов по методу вдавливания алмазного конуса или стального закаленного шарика под действием заданной нагрузки в течение определенного времени.
Испытания проводят в соответствии с ГОСТ 9013-59.
Схема прибора ТК представлена на рисунке 2.9. Основные механизмы: рычажное устройство, привод с электродвигателем, механизм подъема, щток нагрузки.
Рисунок 2.9 - Прибор ТК-2
При измерении твердости в поверхность образца, установленного на столе 3, под действием предварительной нагрузки, создаваемой сжатием пружины и основной нагрузки 9, внедряется индентор 2. Глубина вдавливания индентора измеряется индикатором 1. Однако шкалы индикатора проградуированы не в единицах длины, а в единицах твердости, поэтому значение твердости читают непосредственно по одной из шкал индикатора.
Твердомер 2120ТР (рисунок 2.10) относится к группе полуавтоматических твердомеров. Особенностью конструкции является электромеханическое перемещение испытательного стола, предварительное обжатие испытуемого изделия, автоматизация приложения и снятия предварительной и основной нагрузок.
Рисунок 2.10 - Твердомер 2120ТР.
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 2.11).
Рисунок 2.11 - 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
где HBэ - число твердости эталона в единицах Бринелля;
Fэ - площадь поверхности отпечатка на эталоне;
Fобр - то же, на исследуемом образце.
Если подсчитать поверхность отпечатков на эталоне и образце, имеющих форму шаровых сегментов, то приближенно
где Э d - диаметр отпечатка на эталоне;
обр d - то же, на образце.
Прибор Польди дает приближенные результаты, так как твердость эталона Нэ 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.