Испытание металлов на твёрдость: определение твёрдости металлов методом Бринелля и методом Роквелла
Испытание металлов на твёрдость: определение твёрдости металлов методом Бринелля и методом Роквелла
Цель работы: изучение методик определения твёрдости металлов методами Бринелля и Роквелла; определение чисел твердости.
Общие сведения
Твердые тела различаются степенью твердости.
М.В. Ломоносов
Твёрдость металлов. Практическое значение и классификации методов определения твёрдости.Твёрдостью металла называют его сопротивление пластической, остаточной деформации на поверхности при заранее установленном механическом воздействии на последнюю другого, более твердого, тела, заданной формы и размера, не изменяемых во время испытания.
По способу и характеру механического воздействия, а также по размерам, форме и материалу тела, которое воздействует на поверхность образца, все употребляемые методы определения твердости металлов разделяются на статические и динамические.
Эти методы определения твёрдости осуществляются: вдавливанием стандартного твёрдого наконечника, при упругом отскакивании стандартного бойка, при нанесении царапин стандартным резцом.
Наибольшее практическое значение имеют статистические испытания на твердость при вдавливании стандартного наконечника. Получающийся при этом на поверхности образца отпечаток своими размерами определяет результат испытания.
Приступая к изучению методов определения твердости металлов, следует знать, каково их практическое назначение и чем вызвана необходимость в них для машиностроительных производств.
Все виды истирания, трения, передачи усилий в сочленениях кинематических схем любых механизмов, коррозии и защиты от неё, а также холодной обработки металлов связаны с состоянием поверхности металлических деталей машин.
Таким образом, изучение металла у поверхности, например изучение твердости, равно как и контроль на ней качества изделий, приобретает огромное значение.
Кроме того, методы определения твердости представляют определённые практические удобства, как-то:
определение твердости может производиться или на образцах или непосредственно на поверхности изделий. В данном случае отпадает необходимость изготовления дорогостоящих образцов, необходимых для других видов испытания. Измерение твердости на поверхности изделия не сопровождается его разрушением или повреждением, как при других видах испытания. В некоторых случаях, когда металлы не поддаются действию резца, изготовление образцов из них становится вообще невозможным и определение твердости может стать единственным в этих случаях испытанием;
испытание на твердость можно производить не только на стационарных установках, но и на приборах, легко переносимых с места на место, можно проводить в любой цеховой обстановке;
испытания на твердость требуют значительно меньше времени, чем другие испытания. Поэтому, не осложняя производственных процессов обработки изделий, они быстро выполнимы в любой стадии производства детали. Это делает определение твердости излюбленным испытанием внутризаводского контроля массовых производств;
результаты испытаний на твердость, с достаточной для практических целей степенью точности, позволяют приближенно вычислять по эмпирическим формулам величины других важных характеристик металла.
Статические методы определения твердости металловпри вдавливании стандартного наконечника можно разделить на два вида:
определение твердости металлов не тверже закаленной на мартенсит стали;
определение твердости закаленных на мартенсит сталей.
Определение твердости по Бринеллю.Под твердостью по Бринеллю подразумевается среднее нормальное к поверхности образца напряжение при вдавливании шарика, вычисляемое на единицу поверхности, получающейся в результате отпечатков шаровой формы (рисунок 1).
Рисунок 1 – Схема вдавливания
Твердость по Бринеллю обозначается 
(далее – твердость ), измеряется в 
и вычисляется по формуле
,
где 
– сила вдавливания; 
– величина шаровой поверхности отпечатка шарика ( 
, 
– диаметры шарика и отпечатка соответственно).
На практике пользуются таблицами, составленными для стандартных размеров шариков и силы вдавливания.
Сила вдавливания шарика.Формы отпечатков (рисунок 1) различны при различных силах вдавливания (различной глубине 
), не сохраняют геометрического подобия. Твёрдость HB зависит от значения силы вдавливания и выдержки под нагрузкой при прочих одинаковых условиях.
На графике (рисунок 2) изображена кривая зависимости твёрдости от значения силы вдавливания при одном и том же диаметре шарика.
Рисунок 2 – График зависимости твёрдости HB от значения силы вдавливания P
Значение силы вдавливания шарика выбирается при данном диаметре шарика так, чтобы твердость получилась наибольшей для данного материала. Такое наибольшее значение твердости принимается за характеристику твердости металлов по Бринеллю.
Затяжной характер вышеуказанного максимума позволяет на практике выбрать значение силы вдавливания для целых групп металла одинаковым, если их затяжные максимумы перекрывают друг друга. Таким образом, установлено деление всех сплавов на группы с одинаковым значением силы вдавливания.
Значение диаметра отпечатка должна отвечать условию
.
Если это условие не соблюдается, нужно перейти к группе с большим значением силы вдавливания или наоборот.
При применении стального закаленного шарика отпечаток получается достаточных размеров и достаточно близко приближается по форме к поверхности шарового сегмента.
В металлах кованых, катаных и тянутых при обработке в одном направлении отпечаток шарика получается овальным, соответственно различию свойства металла вдоль и поперек вытяжки. Поэтому измерение диаметра отпечатка надо производить по двум взаимно-перпендикулярным направлениям, принимая за величину среднее арифметическое из двух измерений. Чтобы устранить влияние случайных колебаний твёрдости из-за неоднородности металла, рекомендуется производить не менее трех вдавливаний в разных точках образца. За твёрдость принимают среднее арифметическое из трех значений.
Если образец имеет недостаточную толщину 
, то в этом случае зона остаточной деформации, возникающая в металле под давлением шарика, может достичь глубины распространения, равной толщине 
образца. Тогда возможны два случая: или часть нагрузки и сопротивление деформации будут восприняты столиком, на котором лежит образец, или же у места давления шарика получится остаточный изгиб. И в том и в другом случае твердость будет определена неправильно.
Простым внешним признаком недостаточной толщины образца служит появление на его обратной поверхности следов вдавливания. Это происходит при толщине образца менее 10-ти глубин вдавливания (рисунок 3,б).
Внешним признаком недостаточной ширины 
или толщины образца служит появление выпучивания образца при 
или при 
(рисунок 3,а, б).
Рисунок 3 – Погрешности испытания образца
Условием возможности сравнения числовых значений твёрдости, полученных при испытаниях разными шариками одного и того же металла, а также для сравнения твёрдости разных металлов друг с другом является применение метода, основанного на принципе подобия. Это установлено профессором В.Л. Кирпичевым в 1874 году.
Этот принцип может быть сформулирован так: подобные тела из однородного материала при приложении одинаковой по величине, направлению и распределению нагрузки напрягаются и деформируются в одинаковой степени как в пределах, так и за пределами упругости пропорционально квадрату их линейных размеров.
Применительно к твердости на основании этого принципа можно утверждать:
нагрузки, необходимые для получения на одном и том же образце подобных отпечатков, пропорциональны квадратам линейных размеров отпечатка;
признаком подобия отпечатков на одном и том же образце является равенство углов вдавливания. Угол вдавливания – центральный угол между двумя радиусами шарика, проведенными к концам любого диаметра отпечатка.
Покажем, что при одном и том же материале твердость получается одинаковой при любом диаметре шарика, если вдавливание последнего производится при условии, что 
, а углы вдавливания при этом, согласно закону подобия, равны.
|
(рисунок 1). Высота 
делит основание 
и угол 
пополам. Из прямоугольного треугольника 
следует, что 
, и отсюда диаметр отпечатка будет 
.
|
полученное значение , получим 
.
Для двух шариков диаметрами 
и 
, вдавливаемых в один и тот же материал соответственно усилиями 
и 
, получим формулы для определения твердостей:
, 
.
Если
,то, согласно принципу подобия, отпечатки подобны, следовательно, 
. Для различных групп металлов значения констант в законе подобия подобраны так, чтобы числовые характеристики их твердости соответствовали бы шкале твердости.
Длительность нагружения и выдержка под нагрузкойвлияют на результат испытания.
Выдержка под постоянной наибольшей нагрузкой сопровождается весьма незначительным увеличением диаметра отпечатка и потому не является определяющим фактором при испытании, а длительность возрастания нагрузки оказывает заметное влияние на твердость. Время нагружения и выдержка под нагрузкой стандартизированы.
Твердость и временное сопротивление растяжению. Целый ряд испытаний показал, что имеется сравнительно простая зависимость между числом твердости по Бринеллю и временным сопротивлением растяжению 
. Эта зависимость не всегда является надежной, но во многих случаях ею можно пользоваться на практике:
для углеродистых сталей с временным сопротивлением растяжению в пределах от 30 до 100 временное сопротивление 
;
для хромоникелевой стали с временным сопротивлением растяжению от 65 до 100 
временное сопротивление 
.
Определение твердости по Роквеллу. Чем тверже металл, тем на меньшую глубину вдавливается в него наконечник при равных и прочих условиях.
Принцип испытания по Роквеллу. Наконечник вдавливается в испытуемый образец с предварительной силой 
на глубину 
(рисунок 4,а), затем нагрузка увеличивается до 
(рисунок 4,б), и наконечник погружается на глубину 
от первоначальной поверхности образца (рисунок 4,в).
 | ||
| а) | б) | в) |
Рисунок 4 – Определение твердости по Роквеллу: а) вдавливание наконечника предварительной нагрузкой; б) вдавливание наконечника с добавлением основной нагрузки; в) положение наконечника после снятия основной нагрузки
Глубина отпечатка, равная 
, полученная за счет основной нагрузки 
, характеризует твердость по Роквеллу.
Твердость по Роквеллу 
обратно пропорциональна глубине вдавливания наконечника в образец, получающейся в результате изменения нагрузки от 10 кг до назначенной величины.
Твердость является условно безразмерной величиной и определяется по формуле
, (1)
где 
– постоянная величина, которая равна 
для стального шарика диаметром 
дюйма, 
для алмазного конуса стандартного размера; 
– остающаяся глубина внедрения наконечника под действием нагрузки, определяемая после снятия дополнительной нагрузки; – цена деления циферблата индикатора, равная углублению шарика или конуса на 0,002 мм.
При выполнении лабораторной работы твердость определяется по индикатору прибора.
В зависимости от твердости испытуемых металлов используется стальной шарик или алмазный конус.
Лабораторное оборудование
Прибор Бринелля. Прибор имеет плоский столик с ровной, гладкой поверхностью, перпендикулярной к оси наконечника, служащий для испытания плоских образцов, или V-образный столик, обеспечивающий быструю установку образца в плоскости наконечника при испытании цилиндрических образцов (рисунок 5). Для тонких материалов или изделий, не являющихся вполне плоскими, применяют столики с выступами. На опорной поверхности столика не должно оставаться следов от предыдущих испытаний.
Прибор имеет три наконечника со стальными шариками диаметрами 2,5; 5,0; 10,0 мм.
На станине расположен подъемный винт для подъема столика к наконечнику. Для создания нагрузки прибор имеет набор гирь с максимальным весом 3000 кг. На каждой гире выбит её условный вес: подвеска – 187,5 кг; малая гиря – 62, 5 кг; средняя гиря – 250 кг; пять больших гирь – по 500 кг каждая.
Рисунок 5 – Прибор Бринелля
Образцы для испытаний:
испытываемая поверхность образца должна быть плоской, гладкой, сухой, свободной от окалин, каких-либо покрытий и других посторонних веществ, влияющих на результаты испытания;
испытываемая поверхность должна быть защищена способом, исключающим изменение свойств металла и обеспечивающим измерение отпечатков с необходимой точностью;
толщина образца должна быть не менее десятикратной глубины отпечатка;
при испытании образца с кривой поверхностью минимальный радиус закругления образца должен быть не менее 5 диаметров шарика.
В зависимости от рода металла и размеров образца устанавливается величина нагрузки от диаметра шарика по таблице 1.
Таблица 1 – Зависимость нагрузки от диаметра шарика
и материала образца
| Материал | Интервал значений  ,  | Толщина образца,  | Соотношение  , | Диаметр шарика  | Нагрузка  | Выдержка под нагрузкой, с |
| Черные металлы | 140 – 450 | От 6 до 4 От 4 до 2 Менее 2 | 2,5 | 187,5 | ||
| до 140 | Более 6 От 6 до 3 Менее 3 | 2,5 | 62,5 | |||
| Цветные металлы | 35 – 130 | Более 6 От 6 до 3 Менее 3 | 2,5 | 62,5 | ||
| 8 – 35 | Более 6 От 6 до 3 Менее 3 | 2,5 | 2,5 | 62,5 15,6 |
Методика испытания по Бринеллю.На станине 1 расположен подъемный винт 3 для подъема столика 5 к наконечнику 6 (рисунок 5). Столик устанавливается на подъёмный винт 3, который может вертикально перемещаться от вращения рукоятки 2.
Давление шарика 6 на образец 5 происходит от положенных на подвеску гирь 9 через систему рычагов 7. Убирая или подставляя подвижную опору 4, нагружаем или разгружаем образец 5. Нагружение и разгружение происходит автоматически. Прибор включается нажатием электрической кнопки.
Пользуясь методом Бринелля, можно без разрушения образца получить приближенное значение временного сопротивления некоторых сталей, так как для этого существуют простые соотношения, а именно: для хромоникелевой стали (или при 
) 
для углеродистой стали (или при 
) 
.
Однако метод Бринелля имеет ряд недостатков. По нему нельзя испытывать образцы с использованием обычных стальных шариков (наконечников), если твердость образцов близка к твердости шарика ( 
), так как последний сам получает значительные деформации, что искажает результаты испытания. Вследствие большой глубины отпечатка нельзя определить твердость специально обработанного поверхностного слоя, так как шарик проникает через этот слой в более мягкую внутреннюю часть. Изменение диаметра отпечатка занимает сравнительно много времени и бывает неточным вследствие выпучивания выдавливаемого шариком металла около краев отпечатка. Поэтому появилась необходимость в других способах определения твердости.
Прибор Роквелла. При испытании применяют столики (см. описание прибора Бринелля).
На станине 1 расположен подъемный винт 5, на котором устанавливается столик 4. Подъем винта производится вращением гайки 3 (рисунок 6). К основанию рычага прибора крюком подвешиваются грузы 2.
Предварительная нагрузка создается сжиманием пружины шпинделем с наконечником 7 при подъеме столика 4 с образцом 6. Для приложения дополнительной нагрузки освобождают рукоятку с правой стороны прибора, подвеска с основным рычагом плавно опускается. Рычаг действует на шпиндель посредством двойной призмы и втулок. Плавное опускание рычага достигается при помощи масляного амортизатора, позволяющего регулировать скорость приложения дополнительной нагрузки. Нормальная скорость составляет 5 секунд при холостом ходе с грузом 100 кг.
Передача движения от шпинделя к индикатору 8 происходит при помощи рычага с плечами 1:5.
Рисунок 6 – Прибор Роквелла
Наконечники. Для испытания незакаленных сталей и других мягких металлов используется стальной шарик диаметром 1/16 дюйма, т.е. 1,587 мм.
Для испытания закаленных сталей и твердых металлов – алмазный конус.
Угол при вершине конуса между диаметрально противоположными образующими равен 120. Вершина конуса закруглена в виде шаровой поверхности с радиусом 0,2 мм.
Определение твердости по Роквеллу производится по пяти совершенно различным шкалам. Толщина образца ни в коем случае не должна быть менее 10-кратной глубины внедрения наконечника в образец.
Шкалу для определения твердости выбирают в зависимости от рода материала и его твердости (таблица 2).
Таблица 2 – Виды шкал в зависимости от рода материала
и его твердости
| Материал | Примерная твердость по Бринеллю | Применяемая шкала | Рабочие пределы шкалы |
| Мягкие алюминиевые и магнитные сплавы | 30 – 60 | F | 0 – 65 |
| Мягкие алюминиевые, магниевые и шарикоподшипниковые сплавы, преимущественно литые | 30 – 60 | E | 0 – 65 |
| Стали в состоянии поставки латунь, бронза, твердые алюминиевые и магнитные сплавы | 60 – 230 | B | 25 – 100 |
| Закаленные инструментальные и конструкционные стали | 230 – 700 | C | 20 – 67 |
| Сверхтвердые сплавы, тонкие твердые листы | Свыше 700 | A | Свыше 70 |
По выбранной шкале, пользуясь таблицей 3, определяем вид наконечника, величину нагрузки, цвет шкалы индикатора и обозначение твердости.
Таблица 3 – Виды наконечников
| Шкала | Наконечник | Нагрузка , кг | Цвет цифр индикатора | Обозначение твердости |
| B | Шарик 1/16 дюйм | Красный | HRB | |
| C | Алмазный конус | Черный | HRC | |
| A | Алмазный конус | Черный | HRA |
Индикатор. Числа твердости не приходится вычислять. Их находят непосредственно на индикаторе по показанию большой стрелки (рисунок 7). Индикатор имеет две шкалы, нанесенные по направлению движения часовой стрелки: наружная – с черными цифрами (черная шкала), внутренняя – с красными цифрами (красная шкала). На индикаторе имеются две стрелки. Маленькая стрелка служит для показания приложения предварительной нагрузки 10 кг; большая стрелка – для отсчетов чисел твердости по Роквеллу. Числа твердости Роквелла, как следует из формулы (1), возрастают с повышением твердости, т.е. при уменьшении глубины отпечатка, и уменьшаются при увеличении глубины отпечатка.
Для самых мягких металлов при увеличении нагрузки на 100 кг глубина погружения шарика не превосходит 0,26 мм, что и соответствует указанному значению константы 
в формуле (1), для алмаза эта константа принята равной 0,2 мм.
Рисунок 7 – Индикатор
Цифры шкалы нанесены в направлении движения стрелки при нагружении. Обе шкалы разделены на 100 равных частей, перемещение стрелки на одно деление соответствует углублению наконечника на 0,02 мм. Если перед приложением основной нагрузки при работе с шариком большая стрелка покажет на 30 делений черной шкалы, то показания индикатора после снятия основной нагрузки дают непосредственно твердость по Роквеллу, согласно формуле (1).
Можно проверить, что при работе с алмазом начальное положение стрелки должно быть на нулевом делении шкалы. Для удобства вместо одной шкалы нанесены две, при этом нулевые точки шкал смещены на 30 единиц, так что в начале работы индикатор занимает одно положение как при работе с алмазом, так и при работе с шариком. Принципиально же возможно работать и с шариком, и с алмазом, пользуясь одной шкалой.
Образцы для испытаний
Испытываемая поверхность должна быть плоской, чистой, сухой, свободной от окалины, грязи и других посторонних предметов, которые могут быть разделены или деформированы при испытании.
Толщина образца должна быть не менее десятикратной глубины отпечатка.
Порядок выполнения работы
Метод Бринелля
1. Испытание проводятся на приборе Бринелля. Ознакомиться с устройством прибора (рисунок 5).
2. Подготовить протокол выполнения лабораторной работы (приложение Г).
3. Выбрать соответствующий столик в зависимости от испытуемого образца.
4. Выбрать значение нагрузки и установить на подвеску соответствующие гири в зависимости от рода материала, размеров образца и диаметра шарика (наконечника) по таблице 1.
5. Положить образец на столик. Образец (или деталь) должен прочно и устойчиво лежать на столике во время испытания, не смещаться и не деформироваться. Испытываемая поверхность должна быть установлена нормально к оси наконечника. Допускается отклонение не более 
.
6. Обеими руками плавно вращать гайку подъемного винта, расположенного на станине, по часовой стрелке. Поднять испытуемый образец до соприкосновения с шариком и вращать до упора. Вращение до упора вызывает остановку подъема образца и тем самым создает предварительную нагрузку 10 кг. Предварительная нагрузка даётся для того, чтобы при приложении основной нагрузки не произошло сдвигания образца с места.
7. Приложить основную нагрузку, выбранную по таблице 1, для получения отпечатка на образце. Для этого нажать кнопку прибора и тем самым включить мотор. Движение передается подвижной опоре, которая, опускаясь, дает возможность гире передать свой вес через систему рычагов на наконечник. Нагрузка и разгрузка образца происходят автоматически. Автоматический переключатель необходимо отрегулировать так, чтобы нагружение происходило в течение 15 секунд, а нагрузка выдерживалась в течение 50 секунд. Такая продолжительность применяется при испытании металлов с твердостью до 
.
Для определения твердости по Бринеллю рекомендуется сделать три отпечатка на испытуемом образце.
8. Опустить столик с образцом плавным вращением обеими руками гайки подъёмного винта против часовой стрелки, снять образец.
9. Образец с полученными отпечатками положить на стол и измерить диаметры отпечатков. Центр каждого отпечатка должен находиться на расстоянии не менее одного диаметра шарика от края образца. Расстояние между центрами двух отпечатков должно быть не менее двух диаметров шарика .
Обмер производится специальным микроскопом с 20-кратным увеличением. Наименьшая цена деления шкалы микроскопа – 0,1 мм. Каждый отпечаток измерить два раза по взаимно-перпендикулярным диаметрам. Разница между двумя измерениями одного и того же отпечатка не должна превышать 2 %. За истинную величину диаметра отпечатка принимают среднее арифметическое двух измерений.
Твердость по каждому отпечатку определяется по справочным таблицам в зависимости от среднего диаметра отпечатка и приложенной нагрузки.
За окончательное значение твердости принимается среднее арифметическое из двух значений твердостей, определенных по трём отпечаткам.
Твердость по Бринеллю записывается, например, в следующем виде:
НВ 10/3000/10 – обозначение показывает, что испытание производилось шариком диаметром 10 мм при нагрузке 3000 кг и с выдержкой 10 с;
НВ 5/750/30 – шариком диаметром 5 мм при нагрузке 750 кг и с выдержкой 30 с.
Внимание! Металл с твердостью более 450 
по Бринеллю не испытывается, так как твердость такого образца близка к твердости шарика. Результаты испытаний будут весьма неточны вследствие деформации шарика, и в некоторых случаях шарик может быть поврежден.
10. Результаты испытаний занести в таблицу Г.1 протокола выполнения лабораторной работы (приложение Г).
Метод Роквелла
1. Испытание проводится на приборе Роквелла. Ознакомиться с устройством прибора (рисунок 6).
2. Выбирать шкалу для испытания в зависимости от материала образца (таблица 2).
3. Выбрать наконечник и нагрузку в зависимости от выбранной шкалы (таблица 3).
4. Установить на подвеске необходимую нагрузку, поддерживая подвеску рукой, не допуская ее качания.
5. Вставить наконечник во втулку и зажать его зажимным винтом (подъемный винт должен быть опущен, чтобы не задевать наконечник).
Внимание! Не роняйте алмазный наконечник, чтобы не повредить его при падении.
6. Положить на столик предварительно обтертый тряпочкой образец. Он должен лежать устойчиво на столике, в процессе испытания образец не должен качаться, смещаться или деформироваться (прогибаться, пружинить).
7. Сделать два вдавливания в образец, чтобы столик и наконечник плотно встали на свои места.
8. Вращать обеими руками гайку подъемного винта равномерно и медленно по направлению движения часовой стрелки, таким образом поднять образец до соприкосновения с наконечником.
Продолжать осторожное, медленное и плавное вращение гайки до нажатия образцом наконечника, при этом наблюдая за движением стрелок индикатора. Подъем столика прекратить, когда малая стрелка остановится около точки на циферблате (рисунок 7), а большая стрелка станет вертикально над своей осью (допускается отклонение большой стрелки от вертикального положения не более чем на 5 делений шкалы). Данное положение стрелок показывает, что приложена предварительная нагрузка в 10 кг. Большая стрелка при этой операции вращается по направлению движения часовой стрелки.
Внимание! Если малая стрелка достигла отметки на циферблате, а большая стрелка перешла за вертикальное положение больше чем на 5 делений, необходимо плавно опустить столик, вращая гайку подъемного винта в обратную сторону, т.е. против движения часовой стрелки.
9. Выбрав новую точку на образце, повторить испытание.
10. Приложить основную нагрузку (в течение 5 секунд). Когда стрелка индикатора прекратит свое вращение, записать по показаниям индикатора твердость с точностью до 0,5 единицы.
11. Опустить столик с образцом, плавно вращая гайку подъемного винта обеими руками против движения часовой стрелки. Снять грузы.
Внимание! На каждом образце рекомендуется сделать по три испытания. Расстояние между соседними отпечатками и расстояние от края образца должны быть не менее 3 мм. Нельзя производить испытания вблизи раковинок, ямок, рисок, и т.д.
12. Результаты испытаний занести в таблицу Г.3 протокола выполнения лабораторной работы (приложение Г).
ПРОТОКОЛ
выполнения лабораторной работы 4
Лабораторное оборудование
Метод Бринелля
Тип прибора (указать тип прибора):
Нагрузка:
Микроскоп:
цена деления шкалы –
коэффициент увеличения –
Метод Роквелла
Тип прибора (указать тип прибора):
Шкала:
Наконечник:
Схема установки (показать условную схему нагружения образца):
Предварительные и экспериментальные данные. Обработка результатов испытаний
Таблица Г.1 – Определение твердости по Бринеллю
| Номер испы-тания | Диаметр отпечатка , мм | Средний диаметр отпечатка  , мм | Твердость по Бринеллю  , | Твердость по Бринеллю средняя  , | Предел прочности  , | Примечание |
Таблица Г.2 – Определение твердости по Роквеллу
| Номер испытания | Твердость по Роквеллу  | Твердость по Роквеллу средняя  | Твердость по Бринеллю  |
Таблица Г.3
| Числа твердости | По Бринеллю , | По Роквеллу |
| Определены испытанием | ||
| Переведены по таблицам | ||
| Относительная погрешность испытания, % |
Предел прочности , 
, определенный по эмпирической зависимости:
Вывод (сравнить числа твердости, полученные опытным путем, с табличными значениями):
студент ________________________ группа _______________
принял преподаватель _________________ дата ___________
Лабораторная работа 5
Общие сведения
Для расчёта на прочность и жёсткость бруса, работающего на кручение, необходимо знать механические характеристики материала бруса, находящегося в этих условиях.
Испытание на кручение предусматривает определение следующих механических характеристик:
модуля сдвига 
, МПа;
предела пропорциональности 
, МПа;
предела текучести