Испытуемую поверхность

того тела. Твердость определяют различными способами, и соответственно существуют различные величины, характеризующие твердость. Наиболее широкое распространение получили испытания твердости по Бринелю и по Роквеллу. Твердость по Бринелю определяют вдавливанием закаленного шарика в испытуемый материал. При испытании по Роквеллу в материал вдавливают острый алмазный наконечник. Величина, характеризующая твердость или число твердости по Бринелю (НВ), представляет отношение силы Р, с которой вдавливается шарик, к поверхности F лунки, оставшейся после вдавливания на испытуемом материале:

Прибор ставят на предварительно зачищенную испытуемую поверхность этим шариком и по верхней выступающей части шпинделя 2 наносят сильный удар молотком; удар должен быть по возможности строго центральным. Шарик / производит отпечаток на испытуемом материале и на эталоне 3, имеющем форму призматического бруска, который вкладывается между шариком и нижним концом шпинделя 2.

Брусок 3 — эталон — берется известной твердости, обычно около 200 единиц по Бринелю. Имея от одного и того же удара два отпечатка, на эталоне и на испытуемом материале, определяют искомую твердость материала путем сравнения диаметров этих отпечатков. К прибору Польди прикладываются таблицы, в которых дается твердость по Бринелю соответственно диаметрам отпечатков на испытуемом материале и эталоне. Измерение диаметра отпечатка производится измерительной лупой. Следует иметь в виду, что определение твердости прибором Польди дает меньшую точность, чем обычное испытание по Бринелю на стационарном прессе статической нагрузкой.

Прибор ставят на предварительно зачищенную испытуемую поверхность этим шариком и по верхней выступающей части шпинделя 2 наносят сильный удар молотком; удар должен быть по возможности строго центральным. Шарик 1 производит отпечаток на испытуемом материале и на эталоне 3, имеющем форму призматического бруска, который вкладывается между шариком и нижним концом шпинделя 2.

Брусок 3 — эталон — берется известной твердости., обычно около 200 единиц по Бринеллю. Имея от одного и того же удара два отпечатка: на эталоне и на испытуемом материале, определяют искомую твердость материала путем сравнения диаметров этих отпечатков. К прибору Польди прикладываются таблицы, в которых дается твердость по Бринеллю соответственно диаметром отпечатков на испытуемом материале и эталоне. Измерение диаметра отпечатка производится измерительной лупой. Следует иметь в виду, что определение твердости прибором Польди дает меньшую точность, чем обычное испытание по Бринеллю на стационарном прессе статической нагрузкой.

С другой стороны, материал индентора начнет пластически деформироваться, если давление на поверхности контакта достигнет 1,1а5И1Щ. Следовательно, чтобы индентор не испытывал пластической деформации, значение 1,10S над должно быть больше 2,8as, т. е. максимальной величины среднего давления в испытуемом материале, которое достигается при полной его пластичности.

Ультразвуковая аппаратура для структурного анализа металлов. Источником ультразвука и индикатором для оценки затухания и скорости распространения ультразвуковых колебаний в испытуемом материале, по которым обычно определяют его структуру, может служить ультразвуковой прибор, сконструированный по принципу импульсного эхо-дефектоскопа. Однако узкий

электронный глубиномер прибора рассчитан на измерение времени прохождения ультразвуковых колебаний в испытуемом материале с достаточно высокой точностью (погрешность не более 1%), позволяющей проводить структурный анализ изделий из серых и высокопрочных чугунов.

Шкала Мооса. Твёрдость по Моосу оценивается номером наиболее твёрдого минерала шкалы, который не оставляет черты при царапании на испытуемом материале. Шкала Мооса приведена в табл. 10.

Ж первоначального веса пробы (50 г), выражает процент содержания глинистых веществ в испытуемом материале.

Акустические методы контроля физико-механических свойств материалов (размеров зерна, модулей упругости, твердости, текстуры, прочности и т. п.) основаны на связи этих свойств со скоростью распространения и коэффициентом затухания звуковых волн в испытуемом материале.

Определение твердости по Виккерсу. Метод используют для определения твердости деталей малой толщины и тонких поверхностных слоев, имеющих высокую твердость. Твердость определяется вдавливанием в испытуемую поверхность (шлифованную или даже полированную) четырехгранной алмазной пирамиды (рис. 43, в).

Микротвердость. Определение микротвердости (твердости в микроскопически малых объемах) необходимо для тонких защитных покрытий, отдельных структурных составляющих сплавов, а также при измерении твердости мелких деталей. Прибор для определения микротвердости состоит из механизма для вдавливания алмазной пирамиды под небольшой нагрузкой и металлографического микроскопа. В испытуемую поверхность вдавливают алмазную пирамиду под нагрузкой 0,05—5 Н. Твердость Н *л определяют по той же формуле, что и твердость по Виккерсу: Н = 1,8544 (P/tf2) • 10'°, где Р — нагрузка, Н; d — диагональ отпечатка, м; Н — микротвердость, МПа.

Прибор ставят на предварительно зачищенную испытуемую поверхность этим шариком и по верхней выступающей части шпинделя 2 наносят сильный удар молотком; удар должен быть по возможности строго центральным. Шарик / производит отпечаток на испытуемом материале и на эталоне 3, имеющем форму призматического бруска, который вкладывается между шариком и нижним концом шпинделя 2.

Прибор ставят на предварительно зачищенную испытуемую поверхность этим шариком и по верхней выступающей части шпинделя 2 наносят сильный удар молотком; удар должен быть по возможности строго центральным. Шарик 1 производит отпечаток на испытуемом материале и на эталоне 3, имеющем форму призматического бруска, который вкладывается между шариком и нижним концом шпинделя 2.

При методе отпечатков (рис. 80, а) для образования углубления применяют алмазную четырехгранную пирамиду с квадратным основанием и углом при вершине между противолежащими гранями в 136°. Такая пирамида применяется в приборах для определения твердости типа ПМТ-3 и Виккерс. Пирамида вдавливается под нагрузкой в испытуемую поверхность и измеряется диагональ отпечатка.После износа размер отпечатка уменьшается (di) и по разности (d0— dj судят о величине износа U ~ Нй — — hv Отпечаток диагонали измеряют при помощи оптического измерительного устройства через микроскоп.

Метод замеров твердости по Роквеллу из-за простоты и оперативности считается одним из самых распространенных. Сущность его состоит в том, что в испытуемую поверхность вдавливается алмазный конус или стальной шарик. Безразмерной единицей твердости является величина, соответствующая перемещению наконечника на глубину 2-10~3 мм. Перемещение фиксируется индикатором часового типа, а значения твердости считываются непосредственно на шкале твердомера. Если в качестве индентора используют алмазный конус, то отсчет ведется по шкалам А и С. При вдавливании закаленного шарика используют шкалу В. Диаметр шарика 1,5875 мм (1/16 дюйма), угол при вершине алмазного конуса 120° (2,1 рад). Для того чтобы исключить влияние вибрации и тонкого поверхностного слоя, производится предварительное нагружение усилием 100 Н (10 кгс). Затем, действует основная нагрузка: для шкалы А — 490 Н (50 кгс),; для шкалы В — 883 Н (90 кгс) и для шкалы С — 1472 Н (150 кгс). По разным шкалам отсчета числа твердости обозначаются HRA, HRB, HRC.

В США аналогичные испытания носят название — метод определения твердости по Кнупу. В испытуемую поверхность вдавливается наконечник, имеющий форму четырехгранной алмазной пирамиды с углами между противоположными гранями 2,27 и 3,0 рад (130 и 172°). В интервале нагрузок 1—5 Н значения микротвердости Я^ и твердости по Кнупу практически совпадают [42, 43].

Даваемые объективами 6 и 10 вторичные изображения полевой диафрагмы проектируются на испытуемую поверхность 7 и зеркало 11. Компенсационная пластина 9 уравнивает длины хода в стекле двух пучков лучей. Отразившись от испытуемой поверхности и зеркала, пучки лучей, вновь пройдя микрообъективы 6 и 10, соединяются полупрозрачной пластиной 8 и объективом 13 вместе с зеркалом 14 направляются в окуляр 12, в фокальной плоскости которого и наблюдается изображение испытуемой поверхности и система интерференционных полос, образованная соединившимися пучками когерентных лучей. При фотографировании интерференционной картины зеркало 14 выводят из хода лучей и с помощью объектива 15 и зеркала 17 лучи направляют на фотопленку, помещенную в кадровом окне 16. Разность хода когерентных световых пучков создается децентрированием объектива 10. Оно вызывает разделение зрачков выхода оптической системы и тем самым создает в поле интерференции переменный наклон пучков, которые разделяет и собирает в фокальной плоскости объектив 13.

Измерения неровностей высотой 1—10 мкм с помощью реплики начинают с ее изготовления. Испытуемую поверхность детали промывают чистым бензином или смесью бензина со спиртом, смачивают ацетоном и тотчас накрывают предварительно отрезанным куском 20X20 мм прозрачной пленки из ацетилацетата (кинопленка), прижимая этот кусок к испытуемой поверхности через папиросную бумагу. Показатель преломления пленки должен быть известен. Через 20—30 мин, пленка отскакивает от поверхности или ее снимают. Получают зеркальный отпечаток поверхности — реплику, которую обрезают по углам в виде восьмигранника или круга. На зеркало иммерсионной камеры наносят 2—3 капли иммерсионной жидкости, например масла, с известным показателем преломления и реплику отпечатком накладывают на зеркало; На зеркало с репликой накладывают верхнюю прозрачную плоскопараллельную пластину и завертывают по резьбе до упора. Камеру ставят на предметный стол прибора, который настраивают описанным выше способом настройки МИИ-4.

Растровый метод. Если на испытуемую поверхность наложить стеклянную пластинку с нанесенными на ней близко друг от друга штрихами (т. е. с растровой сеткой), то при наклонном падении лучей отраженная картина растровой сетки накладывается на штрихи самой сетки и наблюдаются муаровые полосы. На основе этого явления предложена методика измерения высот неровностей и степени шероховатости с помощью растрового микроскопа.

корпуса тубуса, нужно включить светофильтр, а рукоятку для включения апертурной диафрагмы, находящуюся слева верхней части корпуса тубуса, повернуть против часовой стрелки до упора и, наблюдая в окуляр микрометра 5 при выдвинутых рукоятках 6 и 7, вращая барабан /, сфокусировать микроскоп на испытуемую поверхность, добившись резкого изображения поверхности. В поле зрения окуляра должны появиться муаровые полосы и штрихи растра сравнения. Тумблером «Вибратор» на передней панели блока питания надо включить электромагнитный вибратор, штрихи растра при этом размоются. Вращением барабана / и диска, находящегося слева основания, нужно добиться наилучшего контраста изображения муаровых полос по всему полю зрения.