Brinellova metoda: značajke i suština

Da bi se utvrdila tvrdoća materijala, najčešće se koristi izum švedskog inženjera Brinella - metoda koja mjeri svojstva površine i daje dodatne karakteristike polimernih metala.

Procjena materijala

To je zahvaljujući ovom otkriću sada procjenjuje put najučinkovitiji primjene plastike. Ne previše visoka tvrdoća plastike provjerava elastičnost i mekoću koja će se koristiti kao brtvilo, brtvljenje i brtve materijala. Razvoj Brinellu - Metoda za određivanje čvrstoće i otpornosti materijala, koji će služiti važne građevine - u zupčanika i krunice, ležajevi pod velikim opterećenjem, detalji s navojem veza, itd

Upravo ta metoda daje najtočniju procjenu snage. Vrijednost parametra, koju označava P1B, ne može se precijeniti. Najčešće se za tu svrhu koristi razvoj Brinell-a, metoda kojom se u materijal utiskuje pet milimetarska čelična kuglica. Kroz dubinu udubljenja kugle i određuje GOST.

priča

Godine 1900. inženjer iz Švedske, Johan August Brinell, napravio je metodu koju je predložio svjetskoj znanosti o znanosti o materijalima. Nije dobio samo ime po izumitelju, već je postao i najčešće korišten, standardiziran.

Što je tvrdoća? Ovo je posebna svojstva materijala koji ne prolazi plastičnu deformaciju iz lokalnog kontakta, što se najčešće svodi na uvođenje indeksa (čvršće tijelo) u materijal.

Obnovljena i nedostatna tvrdoća

Brinellova metoda pomaže u mjerenju smanjene tvrdoće, što je određeno omjerom opterećenja i volumena ispisa, područja projiciranja ili površine. Dakle, tvrdoća je volumetrijska, projekcija i površina. Potonji se određuje omjerom: opterećenjem do područja ispisa. Tvrdoća volumena mjeri se omjerom opterećenja prema volumenu, a tvrdoća projiciranja se mjeri opterećenjem na područje projiciranja da je utisak ostavljen.

Nereducirana Brinellu tvrdoća u skladu s postupkom definiranim u istim parametrima, samo izmjerena vrijednost postaje osnovni sila otpora, omjer koji je na površini, ili volumen projekcija prikazuje indektor ugrađen u materijalu. Također izračunati bulk i ravna površina tvrdoća: omjer otpornosti silom bilo površine progutao dio indektora ili u području svoje projekcije, ili volumena.

Određivanje tvrdoće

Sposobnost odupiranja plastičnoj i elastičnoj deformaciji kada je izložena materijalu krutog indeksa je određivanje tvrdoće, tj. Zapravo je test materijala za utiskivanje. Metoda mjerenja Brinell tvrdoća - mjera koliko duboko indeks prodrijeti u materijal. Da biste znali točnu vrijednost tvrdoće ovog materijala, morate izmjeriti dubinu prodiranja. Zbog toga postoji metoda Brinell i Rockwell, a metoda Vickers se koristi rjeđe.

Ako je Rockwell metoda izravno određuje dubinu penetracije lopte u materijal, tada Vickers i Brinell mjere otisak nad površinom njezine površine. Ispada da što je dublji indeks u materijalu, to se više dobiva otisak. Na tvrdoći možete testirati apsolutno sve materijale: minerale, metale, plastiku itd., Ali tvrdoća svakog od njih određena je vlastitim metodama.

Kako pronaći put

Metoda ispitivanja Brinellove tvrdoće vrlo je dobra za nejednolike materijale, za legure koje nisu pretjerane. Ne samo da vrsta materijala određuje način mjerenja već i parametre koji se moraju odrediti. Tvrdoća legura se mjeri, kako je to bilo, u prosjeku, budući da materijali s različitim karakteristikama koegzistiraju u njima. Na primjer, lijevanog željeza. On ima vrlo nehomogeni strukturu, tu su prisutne cementita, grafit, perlit, ferit, pa izmjeri tvrdoću lijevanog željeza - prosječna vrijednost, uvjeti tvrdoće svih komponenti.

mjerenje tvrdoća metala Koristeći Brinell metodu, veliki indeks se koristi za izradu ispisa na većem području uzorka. Tako je u lijevano željezo moguće postići u ovim uvjetima vrijednost prosječno u više i različitih faza. Ova metoda je vrlo dobra prilikom mjerenja tvrdoće legura - lijevanog željeza, obojenih metala, bakra, aluminija i slično. Upravo ta metoda pokazuje vrijednost tvrdoće plastike.

Rockwellova metoda u usporedbi

To je dobro za tvrde i superhard metale, a dobivena vrijednost tvrdoće je također prosjek. Ista čelična kuglica ili konus služi kao pokazatelj, ali uz njih se također koristi dijamantna piramida. Otisak na materijalu u Rockwellovoj metodi je također velik, a broj tvrdoće za različite faze prosječan je.

Brinell Rockwell razmjera, a razlikuju se u načelu: u bivšoj rezultat je prikazan kao kvocijent nakon dijeljenjem sile pritiskom na površinu područja ispisa, ali Rockwell izračunava omjer dubine penetracije u mjernoj jedinici do dubine mjerenja. Zato Rockwell tvrdoća gotovo beskonačno, i HB jasno se mjeri u kilogramima po kvadratnom milimetru.

Vickersova metoda

Ako je uzorak premali ili je potrebno mjerenje objekta manja od vrijednosti indektora trag koji mjeri tvrdoću Rockwell ili Brinell tvrdoće, potrebno je koristiti mikrotvrdoće tehnike, među kojima je najpopularnija - Vickers. Indektorom je dijamant piramida, ali otisak se ispituje i mjeri optički sustav, sličan mikroskopom. Bit će poznata prosječna vrijednost, ali tvrdoća se izračunava na mnogo manjem području.

Ako je skala od objekta koji se mjeri vrlo mala, koristi Micro Durometar, u stanju napraviti trag u pojedinačnoj zrna, faze, sloj, a udubina opterećenja može se odabrati samostalno. Metalografija omogućuje korištenje ove metode i određivanje tvrdoće i mikrotvrdoća metala i znanosti o materijalima na isti način određuje tvrdoću i mikrotvrdoća nemetalnih materijala.

Raspon od

Postoje tri raspona za mjerenje tvrdoće. U rasponu makro, opterećenje se regulira od 2 N do 30 kN. Mikro-raspon ograničava ne samo opterećenje indeksa, već i dubinu implementacije. Prva vrijednost ne prelazi 2 N, a druga vrijednost prelazi 0,2 mikrona. U nanomjeri se regulira samo dubina uvođenja indeksa - manje od 0,2 mikrona. Rezultat je nanotvurdost materijal.

Mjerni parametri ovise prije svega o opterećenju koji se primjenjuje na indeks. Ta je ovisnost čak primila poseban učinak na ime - veličina, u engleskom - učinak veličine utiskivanja. Priroda učinka veličine može se odrediti oblikom indeksa. Sferična - povećava se tvrdoća s povećanjem opterećenja, pa se taj dimenzijski učinak preokreće. Piramida Vickers ili Berkovich smanjuje tvrdoću s povećanjem opterećenja (ovdje je uobičajena ili izravna veličina učinka). Konusna kugla, koja se koristi za Rockwellov metod, pokazuje da povećanje opterećenja prvo dovodi do povećanja tvrdoće, a zatim, kad se uvede kuglasti dio, smanjuje se.

Materijali i metode mjerenja

Većina tvrdi danas iz postojećih materijala - dvije verzije ugljika: lonsdalite pola dijamant je superioran u tvrdoća, kao i fullerena koji nadilaze dijamant dvaput. Praktična primjena ovih materijala tek počinje, ali dok je najrašireniji dijamant dijamant. Pomoći mu je da se utvrdi tvrdoća svih metala.

Metode za određivanje (najpopularniji) su gore navedena, ali razumjeti njihove karakteristike i razumjeti potrebu da se razmotri druge, koje se mogu podijeliti u dinamičnom, odnosno šok i statički, koji su već u obzir. Metoda mjerenja inače se naziva mjerilo. Treba podsjetiti da su najpopularniji je i dalje Tvrdoća po Brinellu, čija je tvrdoća se mjeri promjer uvlačenje, što ostavlja čelična kugla se pritisne u površini materijala.

Određivanje broja tvrdoća

Postupak prema Brinellu (GOST 9012-59) omogućuje snimanje broj tvrdoće bez jedinice označava njegov HB, gdje H - tvrdoća (tvrdoća) i B - zapravo Brinellu. Područje ispisa mjeri se kao dio sfere, a ne kružnom području, kao i raspon Meyer npr. Rockwell ljestvica razlikuje po tome što je dubina definicije prijavljeni loptu ili konusnog materijala tvrdoće dijamant dobiva bezdimenzijska. Određuje se HRA, HRC, HRB ili HR. Formula za izračunatu tvrdoću je sljedeća: HR = 100 (130) minus- kd. Ovdje je d dubina udubljenja, a k je koeficijent.

Po Vickersovoj metodi, tvrdoća se može odrediti od tiska koju je ostavila tetraedarska piramida koja je pritisnuta na površinu materijala, u odnosu na opterećenje koja je primijenjena na piramidu. Područje otiska nije romb, već dio područje piramide. Veličina jedinice prema Vickersu treba smatrati kao kgf po mm², označava jedinicu HV. Postoji i metoda za mjerenje Shore (utiskivanje), češće se koristi za polimere i ima dvanaest mjernih vaga. Priključak Postavljač odgovarajućem mjerilu (japanska verzija za meke i elastične materijale) su vrlo slične prethodnim postupkom, samo parametri mjernog uređaja su različiti i koristiti različite indektory. Druga metoda Shore - s povratkom - za visoki modul, tj. Vrlo čvrste materijale. Stoga možemo zaključiti da su sve metode koje mjere tvrdoću materijala podijeljene u dvije kategorije - dinamičke i statičke.

Alati i uređaji

Instrumenti za određivanje tvrdoće nazivaju se mjeračima tvrdoće, to su instrumentalni mjerenja. Testiranje utječe na objekt drukčije, tako da metode mogu biti destruktivne i nerazorne. Ne postoji nikakav izravan odnos između svih ovih mjerila, jer niti jedan od metoda ne odražava temeljna svojstva materijala u cjelini.

Ipak, izrađuju se prilično približne tablice, gdje su povezane vage i različite metode za kategorije materijala i njihove pojedinačne skupine. Stvaranje ovih tablica postalo je moguće nakon brojnih eksperimenata i testiranja. Međutim, teorije koje bi omogućile da se jedna od metoda proračuna pomakne s jedne metode na drugu, još ne postoji. Betonska metoda kojom se određuje tvrdoća obično se odabire, na temelju raspoloživog aparata, mjernih zadataka, uvjeta za njegovo provođenje i, naravno, svojstava samog materijala.