Метод Бринелля.

Метод измерения твердо­сти металлов по Бринеллю регламентирует ГОСТ 9012 — 59 (ИСО 6506 — 81, ИСО 410 -82) (в редакции 1990 г.).

Сущность метода заключается во вдавлива­нии шарика (стального или из твердого спла­ва) в образец (изделие) под действием силы, приложенной перпендикулярно поверхности образца в течение определенного времени, и измерении диаметра отпечатка после снятия силы.

Твердость по Бринеллю обозначают симво­лом НВ или HBW:

НВ — при применении стального шарика (для металлов и сплавов твердостью  менее 450 единиц);

HBW — при применении шарика из твер­дого сплава (для металлов и сплавов твердо­стью более 450 единиц).

Символу НВ (HBW) предшествует число­вое значение твердости из трех значащих цифр, а после символа указывают диаметр шарика, значение приложенной силы (в кгс), продолжительность выдержки, если она отли­чается от 10 до 15 с.

Примеры обозначений:

250 Н В 5/750 — твердость по Бринеллю 250, определенная при применении стального шарика диаметром 5 мм при силе 750 кгс

(7355 Н) и продолжительности выдержки от 10 до 15 с;

575 HBW 2,5/187,5/30 — твердость по Бринеллю 575, определенная при применении шарика из твердого сплава диаметром 2,5 мм при силе 187.5 кгс (1839 Н) и продолжитель­ности выдержки 30 с.

При определении твердости стальным ша­риком или шариком из твердого сплава диа­метром 10 мм при силе 3000 кгс (29420 Н) и продолжительности выдержки от 10 до 15 с твердость по Бринеллю   обозначают   только числовым значением твердости и символом НВ или HBW.

Пример обозначения: 185 НВ, 600 HBW.

Метод Виккерса.

Метод измерения твердости черных и цветных металлов и сплавов при нагрузках от 9,807 Н (1 кгс) до 980,7 Н (100 кгс) по Виккерсу регламентирует ГОСТ 2999 — 75* (в редакции 1987 г.).

Измерение твердости основано на вдавливании алмазного наконечника в форме правильной четырехгранной пирамиды в образец (изделие) под действием силы, приложенной в течение определенного времени, и измерении диагоналей отпечатка, оставшихся на поверхности образца после снятия нагрузки.

Твердость по Виккерсу при условиях испытания — силовое воздействие 294,2 Н (30 кгс) и время выдержки под нагрузкой 10 … 15 с, обозначают цифрами, характеризующими величину твердости, и буквами HV.

Пример обозначения: 500 HV — твердость по Виккерсу, полученная при силе 30 кгс и времени выдержки 10 … 15 с.

При других условиях испытания после букв HV указывают нагрузку и время выдержки.

Пример обозначения: 220 HV 10/40 — твердость по Виккерсу, полученная при силе 98,07 Н (10 кгс) и времени выдержки 40 с.

Общего точного перевода чисел твердости, измеренных алмазной пирамидой (по Виккерсу), на числа твердости по другим шкалам или на прочность при растяжении не существует. Поэтому следует избегать таких переводов, за исключением частных случаев, когда благодаря сравнительным испытаниям имеются основания для перевода.

Метод Роквелла.

Метод измерения твердости металлов и сплавов по Роквеллу регламентирует ГОСТ 9013 — 59* (в редакции 1989 г.).

Сущность метода занимается во внедрении в поверхность образца (или изделия) алмазного конусного (шкалы А. С, D) или стального сферического наконечника (шкалы В, Е, F, G. Н, К) под действием последовательно прилагаемых предварительной и основной сил и в определении глубины внедрения наконечника после снятия основной силы.

Твердость по Роквеллу обозначают символом HR с указанием шкалы твердости, которому предшествует числовое значение твердости из трех значащих цифр.

Пример обозначения: 61,5 HRC — твердость по Роквеллу 61,5 единиц по шкале С.

С целью обеспечения единства измерений введен государственный специальный эталон для воспроизведения шкал твердости Роквелла и Супер-Роквелла и передачи их при помощи образцовых средств измерений (рабочих эталонов) рабочим средствам измерений, применяемым в стране (ГОСТ 8.064 — 94).

Диапазоны шкал твердости по Роквеллу и Супер-Роквеллу, воспроизводимых эталоном, приведены в табл. 1

1. Диапазоны шкал твердости по Роквеллу и Супер-Роквеллу, воспроизводимых эталоном по ГОСТ 8.064 – 94

 

Шкалы Диапазоны измерений
Роквелла А 70 — 93 HRA
В 25 — 100 HRB
С 20 — 67 HRC
Супер-Роквелла N 15 70 — 94 HRN 15
N 30 40 — 86 HRN 30
N 45 20 — 78 HRN 45
Т 15 62 — 93 HRT 15
Т 30 15 — 82 HRT 30
T 45 10 — 72 HRT 45

2. Сравнение чисел твердости металлов и сплавов по различным шкалам

Виккерс

HV

Бринелль

НВ

Роквелл

HRB

σв,

МПа

Виккерс

HV

Бринелль

НВ

Роквелл

HRC

σв,
МПа
100 100 52,4 333 245 245 21,2 815
105 105 57,5 350 250 250 22,1 835
110 110 60,9 362 255 255 23,0 855
115 115 64,1 382 260 260 23,9 865
120 120 67,0 402 265 265 24,8 880
125 125 69,8 410 270 270 25,6 900
130 130 72,4 430 275 275 26.4 910
135 135 74,7 450 280 280 27,2 930
140 140 76,6 470 285 285 28.0 950
145 145 78,3 480 290 290 28,8 970
150 150 79,9 500 295 295 29,5 980
155 155 81,4 520 300 300 30,2 1000
160 160 82,8 530 310 310 31,6 1030
165 165 84,2 550 320 319 33,0 1060
170 170 85,6 565 330 328 34,2 1090
175 175 87,0 580 340 336 35,3 1120
180 180 88,3 600 350 344 36.3 1150
185 185 89,5 620 360 352 37,2 1180
190 190 90,6 640 370 360 38,1 1200
195 195 91,7 650 380 368 38,9 1230
200 200 92,8 665 390 376 39,7 1260
205 205 93,8 685 400 384 40.5 1290
210 210 94,8 695 410 392 41,3 1305
215 215 95,7 715 420 400 42,1 1335
220 220 96,6 735 430 408 42,9 1365
225 225 97,5 745 440 416 43,7 1385
230 230 98,4 765 450 425 44,5 1410
235 235 99,2 785 460 434 45,3 1440
240 240 100,0 795 470 443 46,1 1480

Табл. 2 Продолжение

Виккерс HV Роквелл HRC Виккерс HV Роквелл HRC Виккерс HV Роквелл HRC Виккерс HV Роквелл HRC
490 47,5 600 54,2 720 60,2 840 65,1
500 48,2 620 55,4 740 61,1 860 65,8
520 49,6 640 56,5 760 62,0 880 66,4
540 50,8 660 57,5 780 62,8 900 67,0
560 52 680 58,4 800 63,6 1114 69
580 53,1 700 59,3 820 64,3 1220 72

Примечание.   Погрешность перевода чисел твердости по Виккерсу в единицы Бринелля ± 20 НВ; в единицы Роквелла — до ± 3 HRC (HRB); значения σв до ± 10 %.

В табл. 2 приводятся приближенные соотношения между числами твердости, определенные различными методами. С достаточной степенью точности для конструкционных углеродистых и легированных сталей перлитного класса, для которых 150 НВ, можно принять σ0,2 = 0.367 НВ, для стали НВ < 150  σ0,2 ≈ 0,2 НВ. Для конструкционных сталей низко-тегированных и углеродистых (НВ > 150) σв * ≈ 0,345 НВ. Для более точного пересчета НВ на HRC рекомендуется пользоваться ГОСТ 22761-77.

 

Теги: ,