Металлург

Твердость сталей

Метод Бринелля

Способ измерения твердости вдавливанием шарика (ГОСТ 9012-59) используется для определения твердости как металлов, так и полимерных материалов. Метод основан на вдавливании стального закаленного шарика диаметром 1 мм, 2,5 мм, 5 мм или 10 мм под определенной нагрузкой P от 62,5 до 3000 кг. Испытание твердости по Бринеллю производят на прессах. В некоторых конструкциях давление осуществляется гидравлическим способом, а в других - грузами, передвижение которых осуществляется электродвигателем. Для замера твердости испытуемый образец ставят на столик 1 (рис. 1), расположенный на подъемном винте. Подъемным винтом при помощи маховика 2 поднимают столик с образцом до соприкосновения образца с шариком 4 (до отказа), создавая этим предварительную нагрузку. Основная нагрузка на образец через шарик прилагается при помощи рычажной системы, работающей от электромотора 5. На длинном плече рычага имеется подвеска, на которую устанавливают съемные грузы 3. В зависимости от количества этих грузов нагрузка на образец может меняться от 62,5 до 3000 кг. Эта нагрузка действует в течение определенного времени, обычно 10 - 60 с, в зависимости от твердости испытуемого материала, после чего вал двигателя, вращаясь в обратную сторону, соответственно перемещает коромысло и снимает нагрузку. После авто-матического выключения двигателя, поворачивая маховик 2 против часовой стрелки, опускают столик прибора и снимают образец. Шарик оставляет на поверхности металла отпечаток, имеющий вид сферической поверхности, по площади которого судят о твердости испытуемого металла. Диаметр отпечатка d измеряют с помощью специальной лупы или микроскопа. На рис.2 дано изображение отпечатка, видимое в микроскоп, с наложенной на него шкалой окуляра. По шкале окуляра определяют диаметр отпечатка в мм. На рис.2 диаметр отпечатка равен 3,25 мм. Число твердости по Бринеллю (НВ) определяется отношением нагрузки, действующей на шарик, к площади полученного отпечатка: