Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa w Chełmie

Instytut Nauk Technicznych

LABORATORIUM WYTRZYMAŁOŚCI MATERIAŁÓW

Data wykonania ćwiczenia: 10.04.2006	Nr ćwiczenia: 10	Ocena:
Wykonał:		Grupa: XII A
Temat: Próby twardości metali.		Prowadzący:

1. Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia jest:

Zapoznanie się z pomiarami twardości metali metodą Brinella i Rockwella:
- wyznaczenie twardości badanych próbek w/w metodami zgodnie z
PN-91/H-04350 i PN 91/H-04355,
- porównawcze określenie wytrzymałości na rozciąganie wg PN-93/H-04357.

2. Schemat stanowiska do pomiaru twardości:

a) metodą Brinella:

b) metodą Rockwella:

3. Tabela wyników i pomiarów:

a) metoda Brinella

Lp.	Materiał	n	D (mm)	P (kG)	d (mm)	dśr (mm)	HBoblicz	HB	Rm [MPa]
1	Stal	30	10	3000	4	4	228	229	770
														4
														4

b) metoda Rockwella:

Lp.

Materiał

temp.

Rodzaj wgłębnika

Fo (N)

F1 (N)

HRC

HRCśr

Uwagi (porównanie Rm)

1

Stal hartowana

20^◦C

Stożek diamentowy

98,07

1471,5

66

66

66

66

4. Wzory i obliczenia:

1. Metoda Brinella

- pole powierzchni czaszy kulistej

- siła obciążająca

- twardość Brinella

2. Metoda Rockwella

Twardość w metodzie Rockwella jest wartością bezwymiarową a jej wartość odczytujemy na wskaźniku zegarowym.

5. Uwagi i wnioski:

Na podstawie przeprowadzonych pomiarów dla metody Brinella z normy PN-93/H-04357 odczytuję przybliżaną wartość wytrzymałości na rozciąganie, która wynosi 770 MPa.

Zalety metody Brinella:

- możliwość pomiaru twardości stopów niejednorodnych,

- jedna skala twardości,

- wyniki można powiązać z wytrzymałością na.

Wady metody Brinella:

- kłopotliwość pomiaru średnicy odcisku i konieczność odczytywania wyników z tablic, co wpływa na długi czas pomiar,

- nie na daje się do pomiarów twardości warstw utwardzanych i bardzo małych przedmiotów,

- pomiary nie są zawsze porównywalne,

- odniesienie twardości do powierzchni czaszy kulistej, co utrudnia wprowadzenie poprawek,

- nie na daje się do pomiarów twardości materiałów trwałych.

Zalety metody Rockwella:

- stosuje się jedną skalę porównywalną w całym mierzonym zakresie makrotwardości,

- twardość odczytuje się bezpośrednia na wskaźniku, co daje bezpośredni wynik,

- nadaje się do pomiarów twardości bardzo małych przedmiotów, jak również cienkich warstw utwardzanych,

- nadaje się do pomiarów metali miękkich i twardych,

- duża dokładność pomiarów,

- pomiary twardości praktycznie nie niszczą powierzchni.

Wady metody Rockwella:

- konieczność starannego oczyszczenia badanej powierzchni,

- nie nadaje się do pomiarów twardości materiałów o strukturze gruboziarnistej i niejednorodnej.

Najbardziej znanymi i najczęściej wykorzystywanymi metodami pomiaru twardości są metody Brinella, Rockwella i Vickeresa. Metodę Brinella stosuje się do badań twardości metali niezbyt twardych. Metalem takim może być np. stal wyżarzona. Gdy badany materiał jest zbyt twardy, sama kulka stalowa podczas wgniatania może ulec odkształceniu. Za podstawową zaletę tej metody można uznać to że, jej wyniki można powiązać z wytrzymałością na rozciąganie (zwłaszcza gdy chodzi nam o stal).

Ćwiczenie zostało przeprowadzone zgodnie z powszechnie obowiązującą normą dla metody Brinella PN-91/H-04350 i dla metody Rockwella PN-91/H-04355.