Испытание на твердость по Виккерсу

Твердость по Виккерсу определяется путем статистического вдавливания в испытуемую поверхность алмазной четырехгранной пирамиды

Числа твердости определяют по среднеарифметической величине обеих диагоналей.

Преимущество метода Виккерса – возможность измерения твердости мягких, а также особо твердых материалов. Этим методом можно измерять твердость очень тонких изделий, а также твердость поверхностных слоев, например при обезуглероживании, поверхностном наклепе, цементации и т.д. Твердость по Виккерсу рассчитывается по формуле:

Испытание на ударную вязкость

Вязкость – способность материала поглощать механическую энергию внешних сил за счет пластической деформации. По физическому смыслу вязкость – энергетическая характеристика и выражается в единицах работы, например кгс·м. Поэтому вязкость нельзя отождествлять с пластичностью.

Вязкость металлов и сплавов определяется их химическим составом, термической обработкой и другими внутренними факторами. Наряду с этим вязкость зависит от условий, в которых находится металл при работе в изделии. При определенных условиях – один и тот же металл будет находиться в пластичном (вязком) состоянии, при других он перейдет в хрупкое состояние. Такими основными факторами являются: температура, скорость нагружения, наличие концентратов нагружения, вид напряженного состояния, масштабный фактор.

При температуре ниже порога хрупкости или хладноломкости металл будет разрушаться, без предварительной пластической деформации, т.е. будет находиться в хрупком состоянии.

С увеличением скорости деформации интервал хрупкости сдвигается в область более высоких температур. Металл, находившийся при статическом нагружении в вязком состоянии, при динамическом нагружении может перейти в хрупкое состояние.

Влияние концентратов напряжений (надрезов) как факторов охрупчивания очень значительно. Влияние надрезов проявляется прежде всего в том, что у вершина надреза создается концентрация напряжений – пики напряжений, в несколько раз превышающие среднее номинальное напряжение.

Для получения сопоставимых результатов испытания проводят на стандартных образцах нескольких типов с надрезами определенной формы и размеров (рис 3.1.). Образец устанавливают на опорах копра надрезом в сторону, противоположную удару ножа маятника, который поднимают на определенную высоту. На разрушение образца затрачивается работа

где P – Вес маятника, кг;

H,h – высота подъема до и после удара, м.

Характеристикой работы маятника является ударная вязкость – удельная работа разрушения.

где F0 - площадь поперечного сечения в месте надреза.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2