Материала твердости

Параметры Zi характеризуют условия эксплуатации (нагрузки, скорости, температура и др.), состояние материала (твердость, прочность, качество поверхности и т. д.) и другие факторы, влияющие на протекание процесса повреждения материала. Однако при наличии только функциональной зависимости, достаточно достоверно описывающей данное явление, нельзя еще точно предсказать, как будет протекать данный процесс, так как сами аргументы Z^, ...; Zn являются случайными величинами.

Пуансон для одностороннего сплющивания должен быть изготовлен из материала, твердость которого при высоких температурах заведомо выше, чем твердость испытуемых образцов.

При сравнительно низких температурах для измерения твердости тугоплавких материалов используется алмаз. Высокая твердость алмаза связана с локализацией валентных электронов у остовов атомов с образованием весьма устойчивых конфигураций, определяющих в свою очередь жесткость и направленность химических связей. Эти положительные свойства позволяют применять кристаллы алмаза в качестве материала инденторов при измерении твердости тугоплавких соединений и материалов на их основе до температуры 1100 К. Алмазные наконечники, характеризующиеся высокой твердостью при низких температурах, обнаруживают быстрое притупление и уменьшение стойкости в условиях высоких температур. Установлено [112], что при температурах, начиная с 1200 К, измерение твердости вызывает быстрый износ алмазных пирамид, а при температуре 1370—1470 К в результате одного вдавливания наконечник выводится из строя. В процессе длительного пребывания при высоких температурах алмазный наконечник постепенно подвергается графитизации, резкой потере прочности и разупрочнению. При температурах свыше 1100—1150 К происходит превращение алмаза в графит.

Наконечники, изготовленные из синтетического корунда (искусственный сапфир), которые успешно применяются для измерения твердости металлов при нагреве до 2030 К [18, 20], часто нельзя использовать для измерения твердости тугоплавких соединений и материалов на их основе при нагреве свыше 1270 К, так как твердость корунда при высоких температурах практически не отличается от твердости испытываемых материалов [71, 178]. Необходимым условием проведения испытаний на твердость методом вдавливания является существенное отличие в твердости материала индентора и испытываемого материала. Твердость материала индентора должна быть согласно выражению (11.12) в 2,6 раза выше твердости испытываемых материалов. Таким образом,

Твердость металлического покрытия можно определить обычными методами испытания с использованием приборов Викерса или Бринелля. Однако полученные результаты являются достоверными только тогда, когда толщина покрытия превышает критический минимум, изменяющийся в зависимости от микротвердости покрытия. В противном случае прибор зарегистрирует сложную величину, в которой будет учтено влияние твердости как покрытия, так и основного материала.

Твердость покрытий ниже критического минимума измеряют с помощью технических средств для определения микротвердости. Прибор устанавливают на отполированной поверхности поперечного сечения, измеряют твердость всех компонентов сплавляемого покрытия или системы многослойного покрытия. Во избежание погрешности за счет краевого эффекта необходимо проводить измерения микротвердости вдали от кромки каждого покрытия или компонента системы многослойных покрытий. Следует помнить, что значение микротвердости не обязательно идентично общей твердости материала, хотя разница между этими величинами мала.

Износостойкость покрытий, используемых для технических сооружений, должна сответствовать требованиям эксплуатации. Твердость иногда приравнивают к истиранию, что не всегда справедливо. Хотя обычно более мягкий материал изнашивается под действием более твердого материала, в особых случаях можно наблюдать обратное явление. Испытания на истирание, в процессе которых измеряют повреждения, создаваемые трением при определенной нагрузке на поверхность стандартного образца или при обработке образца стандартными шлифовальными материалами, могут дать только сравнительные и эмпирические результаты. Следовательно, необходимо сравнить результаты испытания с данными, полученными в ходе эксплуатации, или с результатами натурных испытаний. Натурные испытания можно несколько ускорить, постоянно сохраняя максимальную агрессивность условий истирания. Результаты ускоренных испытаний должны быть тщательно проверены с учетом эксплуатационных требований, предъявляемых к испытуемым материалам.

Для искусственных поликристаллических графитовых материалов, получаемых методами электродной технологии, величина радиационного роста твердости, так же как и модуля упругости, изменяется в широких пределах. Она зависит от многих факторов: температуры обработки, уплотняющих пропиток и т. д. Для необлученного материала твердость с ростом тем-лературы обработки снижается. Около 2100° С намечается невысокий максимум. После облучения характер рассматриваемой зависимости остается тем же. Зависимость изменения твердости при облучении от температуры обработки полуфабрикатов графитов марок ГМЗ и КПГ иллюстрирует табл. 3.12.

Твердость обрабатываемого материала НВ Обрабатываемый материал

Отношение высоты отскока к высоте падения бойка, как показали опыты разных авторов, остается почти постоянным для данного материала. Твердость материала условно считают пропорциональной высоте отскока бойка. При измерении твердости этим методом должны быть соблюдены определенные условия.

Минералокерамика ЦМ-332 обладает высокой огнеупорностью, которая позволяет применять ее при высоких температурах. Исследования показали, что одна из важнейших характеристик конструкционного материала — твердость — изменяется с нагревом значительно меньше • у образцов минералокерамики, чем у твердых сплавов. По данным [108] понижение твердости HR.A минералокерамики при нагреве до 1000° С составляет 10,8% от первоначальной, а поданным [109],—снижение твердости происходит с HV 2050 до HV 940 кГ/мм2 (при 900° С). Прочность при изгибе при повышенных температурах до 800° С практически не снижается [ПО].

Опытами установлено, что при чистом качении цилиндрического катка по плоскости в зоне их контакта возникает реактивный момент, препятствующий движению катка. Величина этого момента прямо пропорциональна нормальному давлению N и зависит от материала, твердости, формы, размеров и чистоты поверхности катка и плоскости.

которая, в свою очередь, будет определять изменение во времени и выходного параметра изделия (см. гл. 2, п. 4 и гл. 3 п. 1). Поскольку при старении рассматриваются ^необратимые, процессы повреждения, то зависимость (11), как правило, будет являться монотонно неубывающей функцией. Исключение могут составить случаи, когда степень повреждения характеризуется изменением какого-либо физико-химического фактора, оценивающего свойство материала: твердости, предела прочности, химического состава, структуры и т. п.

Первым в группе механических видов поставлено абразивное изнашивание. Механизм абразивного изнашивания объясняется снятием мельчайшей стружки твердыми частицами. В зависимости от твердости изнашиваемого материала, твердости частиц, их формы (наличия острых ребер) и ориентации ребер относительно поверхностей трения и направления движения действие частиц может быть различным.

где /Св — коэффициент, отражающий влияние совокупности, следующих факторов: материала, твердости и структуры поверхности, температуры, шероховатости поверхности, точности сопряжения, полноты контакта, изменения свойств смазки по отношению к эталону и внешней среды.

-б) формы, размеров, материала, твердости и количества мелющих тел в корпусе вибрационной установки;

При выборе режимов следует исходить из максимально возможных для данной марки материала твердости верхнего слоя, глубины упрочненного слоя, величины остаточных напряжений сжатия и минимальной шероховатости. Для наклепывания цветных металлов и их сплавов требуется примерно в 2 раза меньшая сила удара шарика, чем наклепывания конструкционной стали.

Во входном языке предусмотрена также возможность указания точности форм поверхности и их взаимного расположения, возможность указания материала, твердости обработки. Описание этой информации можно уяснить из рис. 43, 44 и примеров 2, 3.

а — удельное давление герметичности, зависящее от формы уплотняемых поверхностей, их материала, твердости и чистоты обработки. Усилие от гидростатического давления принимается действующим по среднему радиусу уплотняемой поверхности, а не по радиусу г, поэтому

Погрешность еи возникает в связи с износом опор и других ответственных поверхностей СП. Износ опор СП зависит от их конструкции, размеров, материала и термической обработки; материала, твердости, массы заготовки и состояния ее технологических баз; способа установки заготовки на опоры и съема обработанной детали с опор; динамических характеристик процесса резания; основного технологического времени оснащаемых операций.

Имеется значительное число работ, где предложены способы вычисления модулей упругости по характеристикам, которые выдаются изготовителем материала, — твердости и предельному удлинению при разрыве [157, 212, 253, 254].

где т — пропорционально работе, поглощаемой резиной в процессе упругого гистерезиса, а величина работы, очевидно, зависит от угла перекоса валов а° и напряжений смятия пластин, а также от материала (твердости) резины.