Метод измерения твердости по Роквеллу
Metals. Method of measuring Rockwell hardness
Дата введения 1969-01-01*
________________
* В ИУС 02-1959 ГОСТ 9013-59
приводится с датой начала действия 01.01.1960. —
Примечание изготовителя базы данных.
1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Центральным научно-исследовательским институтом черных металлов Министерства черной металлургии СССР
2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Комитетом стандартов, мер и измерительных приборов при Совете Министров СССР 04.02.59
3. ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
4. Стандарт соответствует СТ СЭВ 469-77 и ИСО 6508-86
5. Стандарт унифицирован со стандартом TGL 9011
6. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
Обозначение НТД, на который дана ссылка
Номер пункта, приложения
7. Ограничение срока действия снято по протоколу N 4-93 Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 4-94)
8. ИЗДАНИЕ (октябрь 2001 г.) с Изменениями N 1, 2, 3, утвержденными в мае 1979 г., октябре 1984 г., мае 1989 г. (ИУС 7-79, 1-85, 8-89)
ВНЕСЕНА поправка, опубликованная в ИУС N 8, 2002 год
Поправка внесена изготовителем базы данных
Настоящий стандарт устанавливает метод измерения твердости по Роквеллу (шкалы А, В, С, D, Е, F, G, Н, К) при температуре (20) °C.
Сущность метода заключается во внедрении в поверхность образца (или изделия) алмазного конусного (шкалы А, С, D) или стального сферического наконечника (шкалы В, Е, F, G, H, К) под действием последовательно прилагаемых усилий предварительного и основного усилий и в определении глубины внедрения наконечника после снятия основного усилия ().
Обозначения параметров, их определения и схемы приложения нагрузки при определении твердости приведены в приложении 1.
(Измененная редакция, Изм. N 3).
1. ОТБОР ОБРАЗЦОВ
1.1. Толщина образца (или изделия) должна не менее чем в 10 раз превышать глубину внедрения наконечника после снятия основного усилия ().
Минимальная толщина образца или изделия определяется в соответствии с приложением 2.
1.2. Шероховатость поверхности образца (или участки для измерения твердости изделия) должна быть не более 2,5 мкм по ГОСТ 2789, если нет других указаний в нормативно-технической документации на металлопродукцию.
1.3. Образец должен быть подготовлен таким образом, чтобы не изменялись его свойства в результате механической или другой обработки, например, от нагрева или наклепа.
Разд.1. (Измененная редакция, Изм. N 3).
Разд.2. (Исключен, Изм. N 3).
3. АППАРАТУРА
3.1. Приборы для измерения твердости должны соответствовать требованиям ГОСТ 23677.
Приборы для измерения твердости должны обеспечивать приложение усилий, приведенных в табл.1.
Доступ к полной версии документа ограничен
Полный текст этого документа доступен на портале с 20 до 24 часов по московскому времени 7 дней в неделю .
Также этот документ или информация о нем всегда доступны в профессиональных справочных системах «Техэксперт» и «Кодекс».
Источник: docs.cntd.ru
Шкала Роквелла. Твердость по Роквеллу
Показатель HRС относится к шкале Роквелла по шкале твердости, часть C. Шкала Роквелла широко используется металлургами для определения того, насколько твердый кусок стали: чем больше число, тем тверже сталь. Рейтинг конкретного металла важен для изготовителя ножей, потому что более твердая сталь будет держать кромку лучше, чем более мягкая сталь.
Существует несколько различных шкал Роквелла; каждая из них используется для разных материалов. Шкала С используется специально для оценки стали, используемой в ножах и инструментах.
Показатель твердости стали
Самый высокий показатель HRC не обязательно является лучшим.
Более твердая сталь, как правило, лучше держит кромку, чем более мягкая сталь, но она также с большей вероятностью трескается или выходит из строя. На самом деле, если она действительно твердая, она может разбиться, как стекло на бетоне!
Сталь, используемая при изготовлении ножа, также имеет большое отношение к тому, насколько хорошо нож будет удерживать кромку. Каждый отдельный стальной сплав имеет свой оптимальный диапазон, который уравновешивает твердость с производительностью и предназначением.
Так почему же показатель ножа по Роквеллу имеет значение? Что такое хорошая твердость по Роквеллу для ножа?
Твердость ножа очень важна с точки зрения его производительности и долговечности. Например, более твердая сталь с RC 58-62 будет держать кромку лучше, чем более мягкая сталь. Однако, эта же самая твердая сталь менее прочна и более склонна к растрескиванию или даже поломке. Некоторые кухонные ножи с высокой твердостью требуют особой осторожности, чтобы не повредить тонкую режущую кромку.
Более мягкая сталь более долговечна за счет свой высокой упругости. В большинстве топоров и зубил используется более мягкая сталь, которая выдерживает удары, с которыми они сталкиваются в повседневной работе.
Поскольку карманные ножи и охотничьи ножи обычно не используются для строгания и рубки древесины, они выигрывают от использования более прочной стали, которая сохраняет отличную остроту для нарезки мягких материалов.
Однако, нож для выживания, к которому вы собираетесь приложить экстремальные усилия, только выиграет от твердости по Роквелу 55-58. Нож, который мог бы резать кости и твердую древесину, в первую очередь, должен быть прочным. Нож с более низкой твердостью может затупиться быстрее, но с большей вероятностью переживет большое количество ударов и механических повреждений.
Испытание по Роквеллу помогает производителям ножей уравновешивать три наиболее важных фактора, которые могут повлиять на качество их готовой продукции: твердость, гибкость и вязкость. Наличие этих трех факторов в правильном балансе позволяет им производить ножи для различных сфер использования.
Существует несколько различных аббревиатур, которые могут использоваться изготовителем ножей при указании твердости: HR, HRc, HR C, RC, Rc, C по шкале Роквелла, шкала твердости Роквелла C. Независимо от того, как написано о ножевой стали, все они ссылаются на одну и ту же шкалу С. Это может немного запутать, но просто знайте, что рейтинги сами по себе одинаковы — какое бы обозначение не использовал производитель.
Стэнли П. Роквелл был металлургом на заводе по производству шарикоподшипников в Новой Англии в 1919 году. Он разработал шкалу твердости для того, чтобы измерять твердость шариков для подшипников быстро, точно и с высокой повторяемостью.
Производители всего, начиная от пружин для часов и заканчивая колесами для поездов, давно нуждались в таком испытании и быстро применяли шкалу Роквелла для всех видов стали, а также других металлов, деталей. В конце концов, тест был адаптирован даже для испытаний неметаллических материалов — даже пластмасс.
Методика измерения
Метод определения твердости металла по Роквеллу применяется в случае, когда нужно протестировать заготовку небольшой толщины. Кроме этого, подобным образом проверяется твердость поверхностного слоя изделия, к примеру, прошедшего закалку или процесс цементирования.
Проводится определение твердости металлов методом Роквелла следующим образом:
- Метод основан на вдавливании более твердого объекта в испытуемый. Для этого используется специальный алмазный наконечник, который имеет форму правильной пирамиды.
- Нагрузка прикладывается к наконечнику на протяжении определенного времени. При этом время выдержки и величина нагрузки могут существенно различаться. Согласно установленным стандартам в ГОСТ 9013-59, нагрузка может быть от 1 до 100 кгс. При этом уточняются конкретные значения из этого промежутка.
- Полученные отпечатки алмазного конуса измеряются. Наиболее важными показателями в этом случае можно назвать размер диагоналей оставшегося отпечатка.
Принцип измерения твердости по Роквеллу
Полученные данные сверяются с табличными значениями, в которых учитывается величина приложенной силы и время выдержки. Рассматриваемая методика позволяет получить показатель твердости в своих условных единицах.
Процесс измерения можно разделить на несколько этапов:
- Определяется тип шкалы.
- Устанавливается подходящий индикатор. Важно выбрать индикатор, который будет соответствовать типу установленной шкалы.
- Проводится два пробных теста, которые необходимы для корректирования работы применяемого оборудования.
- Прикладывается предварительная нагрузка, равная 10 кгс.
- Прикладывается основная нагрузка и выдерживается определенный период, который позволяет получить максимальное значение.
- Убирается нагрузка и считывается полученный результат.
Скачать ГОСТ 9013-59
Современное оборудование позволяет существенно упростить процесс и повысить точность получаемых результатов в ходе проводимых измерений.
Как измеряется твердость по шкале Роквелла?
Шкала Роквелла измеряет относительную твердость металла. Она основана на том, насколько глубокой является полученная вмятина при ударе тяжелого предмета. Так как же проводят испытания металла?
Во-первых, металл должен быть термически обработан и абсолютно плоским. Иначе результаты теста будут неточными.
Одним из методов является использование конуса с алмазным наконечником для принудительного удара по металлу. Затем тестеры измеряют, насколько глубоко конус проник в поверхность. Затем, это измерение преобразуется в шкалу, которая показывает различные металлы, которые были испытаны, и как они все связаны друг с другом.
Одним из небольших недостатков при испытании клинка ножа является то, что оно оставляет небольшую точечную вмятину на поверхности, что некоторые могут счесть дефектом. Знак испытания может быть скрыт, если испытание проводится в области, которая находится под рукояткой.
Тест Роквелла фактически состоит из двух тестов. Во время первого испытания создается лишь незначительное усилие, используя алмазный наконечник, похожий на карандаш в сверлильном станке. Это гарантирует, что зона испытания абсолютно плоская и является мишенью для основного испытания на давление. После того, как сделано первое измерение, тест повторяется в той же точке. Давление резко возрастает для этого второго теста, при этом приблизительно 150 кг. давления находятся на этом алмазном наконечнике.
Разница между давлением, использованным для первого и второго испытания, представляет собой число твердости по шкале Роквелла. Два (или более) испытания одного и того же куска металла дадут среднее значение для данного конкретного куска стали.
Преимущества и недостатки метода
Каждый метод вычисления твердости поверхности обладает своими определенными достоинствами и недостатками. Принято считать, что испытание на твердость по Роквеллу и Бринеллю являются основными, так как позволяют получить наиболее точный результат.
К достоинствам метода измерения твердости по Роквеллу HRC можно отнести нижеприведенные моменты:
- Технология определяет возможность тестирования поверхностей с повышенной твердостью.
- При тестировании поверхность повреждается несущественно, что позволяет исследовать уже готовые изделия.
- Существенно упрощается процесс расчетов показателя твердости, так как нет необходимости в замере диаметра получаемого отпечатка после снятия прилагаемой нагрузки.
- На проведение измерений по Роквеллу уходит всего несколько секунд.
Читать также: Как сделать самодельный горн
Однако есть и несколько существенных недостатков, которые также нужно учитывать:
- В сравнении с методом по Бринеллю, получаемый результат не так точен.
- Для повышения точности проводимых измерений следует тщательно подготовить поверхность.
Несмотря на то, что получаемые результаты могут иметь достаточно высокую погрешность, этот метод получил широкое распространение в машиностроительной и других отраслях промышленности, так как на тестирование уходит мало времени.
Показатель твердости зависит от достаточно большого количества моментов, к примеру, химического состава. Кроме этого, металлы могут улучшаться закалкой и другими видами термической обработки. Сегодня можно встретить довольно много методической литературы с таблицами, в которых указывается твердость для распространенных материалов. Принимаются эти значения зачастую при выполнении расчетов или проектировании.
Твердость некоторых материалов, получаемая при проведении тестов по Роквеллу, сравнивается с соответствующим показателем алмаза. Этот материал считается одним из самых твердых. Поэтому твердость алмаза по Роквеллу составляет 100 HRC. Аналогичные показатели стекла и вольфрама будут существенно ниже.
На точность проводимых измерений может оказывать влияние:
- Толщина испытуемого образца. Согласно принятым нормам при проникновении алмазного наконечника на 0,2 мм толщина испытуемого образца должна быть не меньше 2 см. В противном случае, полученные данные будут считаться искаженными.
- Если один образец применяется для проведения нескольких тестов, то расстояние между отпечатками должно быть не менее трех их диаметров. Соблюдение этого правила также позволяет получить более точные результаты.
- Результаты на циферблате могут отличаться в зависимости от положения исследователя. Повторные тестирования должны проводиться с одной точки обзора, иначе полученные результаты могут отличаться.
В заключение отметим, что сегодня подобные исследования проводятся все реже. Это связано с тем, что при изготовлении заготовок достигают высокой точности химического состава и физико-механических свойств. Поэтому каждой марке металла соответствует определенный показатель твердости по Роквеллу. Измерения зачастую проводятся после выполнения химико-термической обработки, когда от соблюдения применяемой технологии зависит конечный результат.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Почему всегда указывается диапазон значений по шкале Роквелла?
Поскольку испытания по Роквеллу проводятся только на небольшом участке металла, возможно, что на близлежащем участке могут быть получены слегка отличающиеся числа. Кроме того, испытание по Роквеллу проверяет только поверхность материала. Возможно, что твердость внутри может отличаться от результатов на поверхности.
По этой причине производители обычно перечисляют ряд чисел для указания твердости. Наличие диапазона номеров допускает погрешность в результатах испытания. Фактические результаты для всего объекта будут находиться где-то в пределах этого диапазона.
Твердость стекла по роквеллу таблица
В разделе Охота и Рыбалка на вопрос Как приблизительно узнать твердость самодельного ножа. заданный автором Ёергей Бирючевский лучший ответ это Если надфиль слегка цепляет-меньше 58,если царапает бутылочное стекло-больше 60.
Таблица соответствия H B – HRC (Перевод значений твёрдости)
(соотношение твёрдости по Бриннелю твёрдости по Роквеллу, определяемых методами в соответствии с ГОСТ 8.064-79)
Твёрдость — это сопротивление тела внедрению индентора — другого твёрдого тела. Способы испытания твёрдости подразделяются на статические и динамические.
К статическим относятся способы измерения твёрдости по Бринеллю, Викерсу, Роквеллу, Кнупу; к динамическим — способы измерения твёрдости по Шору, Шварцу, Бауману, Польди, Морину, Граве.
Измерения твёрдости осуществляют при 20±10°С.
Измерение твёрдости по Бринеллю
Бринелля метод
Бринелля метод [по имени шведского инженера Ю.А.Бринелля (J.A.Brinell)] — способ определения твёрдости материалов вдавливанием в испытываемую поверхность стального закалённого шарика диаметром 2,5; 5 и 10 мм пр нагрузке P от 625 H до 30 кН. Число твёрдости по Бринеллю HB — отношение нагрузки (кгс) к площади (мм 2 ) поверхности отпечатка. Для получения сопоставимых результатов относительной твёрдости материалы (HB свыше 130) испытывают при отношении P:D 2 =30, материалы средней твёрдости (HB 30-130) — при P:D 2 =10, мягкие (HB 2 =2,5. Испытания по методу Бринелля проводят на стационарных твердомерах — прессах Бринелля, обеспечивающих плавное приложение заданной нагрузки к шарику и постоянство её при выдержке в течение установленного времени (обычно 30 секунд).
Метод измерения твердости металлов по Бринеллю регламентирует ГОСТ 9012-59 «Металлы. Метод измерения твердости по Бринеллю«: Стандарт устанавливает метод измерения твердости по Бринеллю металлов с твердостью не более 650 единиц. Сущность метода заключается во вдавливании шарика (стального или из твердого сплава) в образец (изделие) под действием усилия, приложенного перпендикулярно к поверхности образца, в течение определенного времени, и измерении диаметра отпечатка после снятия усилия. ГОСТ 9012-59, в частности, определяет требования, предъявляемые к отбору образцов металла для измерения твёрдости по Бринеллю — размер образцов, шероховатость поверхности и др.
Измерение твёрдости по Роквеллу
Металлы обладают достаточно большим количеством физико-механических свойств, которые следует учитывать при их использовании для изготовления различных изделий. Твердость – способность одного материала препятствовать проникновению в него другого, более твердого. Для измерения этого показателя были разработаны самые различные методики тестирования. Часто проводится измерение твердости по Роквеллу (HRC). Этот метод имеет довольно большое количество особенностей, о которых далее поговорим подробнее.
Источник: metallograd22.ru
Определение твердости металлов и сплавов
Данный метод заключается во вдавливании шарика, который изготавливается из стали или твёрдого сплава, в испытуемый объект с некоторой силой направленной перпендикулярно, и последующего измерения полученного диаметра отпечатка.
Твердость по Бринеллю имеет своё символьное обозначение:
НВ – наносится в случае использования стального шарика;
HBW – в данном случае применяется шарик из твёрдого сплава.
Перед буквенным обозначением указывается цифровое значение твёрдости, а после него диаметр шарика, значение силы воздействия и время выдержки, если она отлична от 10 до 15 секунд.
250 НВ 5/750 – твердость по Бринеллю 250 , использовался пяти миллиметровый стальной шарик, сила воздействия составляла 750 кгс ( 7355 Н ). Продолжительность выдержки не указана, это означает, что она находится в пределах от 10 до 15 секунд;
575 HBW 2,5/187,5/30 – твердость по Бринеллю 575 , используется твердосплавный шарик с диаметром 2,5 мм , приложенная сила равна 187,5 кгс ( 1839 Н ) а выдержка составляет 30 секунд.
При силе 3000 кгс ( 29420 Н ) приложенной твердосплавным или стальным десятимиллиметровым шариком к поверхности образца или изделия с выдержкой от десяти до пятнадцати секунд указывают только твёрдость и символы.
Пример: 190 НВ , 600 HBW .
ГОСТ 2999 – 75
Метод Виккерса
Данным методом твёрдость измеряется по средствам вдавливания алмазного наконечника с геометрической формой правильной четырехгранной пирамиды в испытуемый объект и последующим замером диагоналей получившегося отпечатка после его выведения.
Твердость по Виккерсу обозначают цифрами в зависимости от величины твердости и буквами HV .
450 HV – твердость по Виккерсу соответствует значению 450 , приложенная сила 30 кгс и время затраченное на выдержку 10 – 15 секунд.
220 HV 10 / 40 – твердость по Виккерсу ровна значению 220 , сила ровна 98,07 Н ( 10 кгс ), выдержка 40 секунд.
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.
ГОСТ 9013 – 59
Метод Роквелла
Данный метод основан на внедрение в поверхность тела алмазного конусного или стального сферического наконечника под действием двух последовательных сил с последующим определением глубины проникновения наконечника. Причём замер производится после отключения основной силы.
Обозначение твёрдости по Роквеллу наносится символами, HR перед которыми указывается цифровое значение твердости, а после символ принадлежности к определённой шкале.
Пример: 24,8 HRC – твердость по Роквеллу 24,8 единиц по шкале С .
Для унификации измерений был введён специальный эталон для шкал твердости Роквелла и Супер-Роквелла ( ГОСТ 8.064 – 94 ), которые приведены в таблице ниже.
В последующих таблицах приводятся приближенные соотношения между значениями твердости, выявленные различными методами.
| 100 | 100 | 52,4 | 333 |
| 105 | 105 | 57,5 | 350 |
| 110 | 110 | 60,9 | 362 |
| 115 | 115 | 64,1 | 382 |
| 120 | 120 | 67,0 | 402 |
| 125 | 125 | 69,8 | 410 |
| 130 | 130 | 72,4 | 430 |
| 135 | 135 | 74,7 | 450 |
| 140 | 140 | 76,6 | 470 |
| 145 | 145 | 78,3 | 480 |
| 150 | 150 | 79,9 | 500 |
| 155 | 155 | 81,4 | 520 |
| 160 | 160 | 82,8 | 530 |
| 165 | 165 | 84,2 | 550 |
| 170 | 170 | 85,6 | 565 |
| 175 | 175 | 87,0 | 580 |
| 180 | 180 | 88,3 | 600 |
| 185 | 185 | 89,5 | 620 |
| 190 | 190 | 90,6 | 640 |
| 195 | 195 | 91,7 | 650 |
| 200 | 200 | 92,8 | 665 |
| 205 | 205 | 93,8 | 685 |
| 210 | 210 | 94,8 | 695 |
| 215 | 215 | 95,7 | 715 |
| 220 | 220 | 96,6 | 735 |
| 225 | 225 | 97,5 | 745 |
| 230 | 230 | 98,4 | 765 |
| 235 | 235 | 99,2 | 785 |
| 240 | 240 | 100,0 | 795 |
| 245 | 245 | 21,2 | 815 |
| 250 | 250 | 22,1 | 835 |
| 255 | 255 | 23,0 | 855 |
| 260 | 260 | 23,9 | 865 |
| 265 | 265 | 24,8 | 880 |
| 270 | 270 | 25,6 | 900 |
| 275 | 275 | 26,4 | 910 |
| 280 | 280 | 27,2 | 930 |
| 285 | 285 | 28,0 | 950 |
| 290 | 290 | 28,8 | 970 |
| 295 | 295 | 29,5 | 980 |
| 300 | 300 | 30,2 | 1000 |
| 310 | 310 | 31,6 | 1030 |
| 320 | 319 | 33,0 | 1060 |
| 330 | 328 | 34,2 | 1090 |
| 340 | 336 | 35,3 | 1120 |
| 350 | 344 | 36,3 | 1150 |
| 360 | 352 | 37,2 | 1180 |
| 370 | 360 | 38,1 | 1200 |
| 380 | 368 | 38,9 | 1230 |
| 390 | 376 | 39,7 | 1260 |
| 400 | 384 | 40,5 | 1290 |
| 410 | 392 | 41,3 | 1305 |
| 420 | 400 | 42,1 | 1335 |
| 430 | 408 | 42,9 | 1365 |
| 440 | 416 | 43,7 | 1385 |
| 450 | 425 | 44,5 | 1410 |
| 460 | 434 | 45,3 | 1440 |
| 470 | 443 | 46,1 | 1480 |
| 490 | 47,5 |
| 500 | 48,2 |
| 520 | 49,6 |
| 540 | 50,8 |
| 560 | 52 |
| 580 | 53,1 |
| 600 | 54,2 |
| 620 | 55,4 |
| 640 | 56,5 |
| 660 | 57,5 |
| 680 | 58,4 |
| 700 | 59,3 |
| 720 | 60,2 |
| 740 | 61,1 |
| 760 | 62,0 |
| 780 | 62,8 |
| 800 | 63,6 |
| 820 | 64,3 |
| 840 | 65,1 |
| 860 | 65,8 |
| 880 | 66,4 |
| 900 | 67,0 |
| 1114 | 69 |
| 1220 | 72 |
Источник: www.axispanel.ru
Определение твердости металлов и сплавов
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 чистовое значение твердости из тpex значащих цифр, а после символа указывают диаметр шарика, значение приложенной силы (в кгс), продолжительность выдержки, если она отличается от 10 до 15 с.
Примеры обозначения:
250 НВ 5/750 — твердость по Бринеллю 250, определенная при применении стального шарика диаметром 5 мм при силе 75 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 снятий 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 прочности 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 заключается во внедрении в поверхность образца (или изделия) алмазного конусного (шкалы A, C, 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 C.
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 таблице.
26. Диапазоны шкал твердости по Роквеллу и Супер-Роквеллу, воспроизводимых эталоном по ГОСТ 8,064 — 94
Источник: spravconstr.ru
Определение твердости металла
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.
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
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.
Источник: web-mechanic.ru