Спосіб визначення ударної твердості кольорових металів та їх сплавів

Реферат: UA 90938 U UA 90938 U 5 10 15 20 25 Корисна модель належить до механічних випробувань матеріалів, зокрема до визначення ударної твердості кольорових металів та їх сплавів. Відомий спосіб визначення твердості кольорових металів та їх сплавів по Віккерсу (Металлы и сплавы цветные. Измерение твердости методом ударного отпечатка. ГОСТ 28868-90), згідно з яким наконечник із твердого сплаву у формі двостороннього конуса з кутами 136° при вершинах утискують у поверхні стального контрольного бруска (еталон) із твердістю в межах HVe=12003600 MПa і виробу під дією короткочасного динамічного навантаження. По-перше, для точного вимірювання твердості методом ударного відбитка необхідна використовуватись умова: твердості еталонного бруска і деталі повинні бути близькими між собою. По-друге, діаметри відбитків в процесі навантаження змінюються по різному в залежності від пружних властивостей сталі і кольорових металів. В той же час твердість і пружність чистих кольорових металів, наприклад, таких як олово, свинець, цинк, алюміній, мідь та ін. є значно меншими в порівнянні зі сталлю. Крім того, метод Віккерса використовують в основному для випробувань металів високої твердості. Більш близьким до запропонованого є відомий спосіб вимірювання твердості методом ударного відбитка по Польді (Werkstoffprüfung von Metal lien. Von einem Autorenkollektiv Federfuhrung, Dr. Karl Nitzcshe. Veb Deutscher Verlag fur Grundstoffindustrie. Leipzig. 1963. Испытания металлов. Сборник статей под редакцией К. Нитцше. Перевод с немецкого Е.В.Лайнер и др. М.: Металлургия, 1967, - 452 с), який відрізняється від приведеного попереднього тим, що як індентор використовують стальну кульку діаметром 10 мм, а число твердості еталона (стальний брусок) і виробу визначають в одиницях Бринеля. По Бринелю між діаметром кульки (D) і діаметром відбитка (d) витримується співвідношення 0,2D  d  0,7D . В разі недотримання цієї умови результати випробувань вважається не дійсними. З врахуванням того, що тверість кольорових металів та їх сплавів знаходиться в діапазоні від 30 до 3200 МПа, то твердість еталона повинна бути близькою до твердості досліджуваного матеріалу. Для забезпечення цієї вимоги необхідно вказаний діапазон твердостей поділити на групи у відповідності до виду виробів. В таблиці наведені рекомендовані діапазони твердості еталонів для окремих груп кольорових металів та їх сплавів. Таблиця Рекомендовані діапазони твердості еталонів для окремих груп кольорових металів та їх сплавів. Твердість еталона, МПа 240-3200 120-1600 60-800 30-400 Види кольорових металів та їх сплавів латуні, бронзи, дюралюміній, спеціальні жароміцні спечені алюмінієві сплави (САП) чистий алюміній і мідь, цинк, магній, родій бабіти олово, свинець, цинк, сурма 30 35 40 45 Згідно зі способом Польді ударне навантаження, прикладене вручну молотком вагою 300500 г і яке не контролюється по величині, може вплинути на точність отриманих значень твердості досліджуваного виробу із одного і того ж матеріалу. Тому використання як еталона стального бруска та прикладання до виробу неконтрольованого по величині ударного навантаження при вимірюванні ударної твердості кольорових металів та їх сплавів не гарантує отримання точних значень твердості кольорових металів та їх сплавів. Корисною моделлю ставиться задача підвищення точності вимірювання твердості методом ударного відбитка за рахунок використання еталонів, виготовлених із кольорових металів та їх сплавів із твердістю близькою до твердості досліджуваного матеріалу. Поставлена задача у способі визначення ударної твердості кольорових металів та їх сплавів, що включає одночасне утиснення у поверхню виробу і еталона стальної кульки діаметром 10 мм під дією короткочасного динамічного навантаження, згідно з корисною моделлю, еталони виготовляють із кольорових металів та їх сплавів, при цьому для забезпечення між діаметром кульки (D) і діаметром відбитка (d) співвідношення 0,2 0,2D  d  0,7D , твердість еталонів у відповідності до твердості виробів по групах повинна становити 240-3200, 120-1600, 60-800, 30-400 МПа, а втиснення кульки в еталон і у досліджуваний виріб здійснюють динамічним навантаженням (Pд ) , створеним ударним механізмом. 1 UA 90938 U 5 10 На кресленні представлена схема вимірювання діаметрів відбитків еталона (de ) досліджуваного виробу (dв ) . При випробуваннях у приладі розміщують еталон 1 з твердістю, у діапазоні якої знаходиться очікувана твердість досліджуваного виробу 2. В подальшому прилад встановлюють перпендикулярно на поверхню виробу 2 і за допомогою ударного механізму наносять короткочасне динамічне навантаження Pд , внаслідок якого кулька 3 одночасно втискається у виріб 2 і еталон 1, утворюючи 2 відбитки відповідно dв і de . Аналогічно методу Бринеля, використовуючи мікроскоп МПБ-2, вимірюють отримані діаметри відбитків dв і de . Для визначення більш вірогідного значення числа діаметра вимірювання виконують у 2 взаємноперпендикулярних напрямках і за результат беруть середнє арифметичне двох випробувань. Ударну твердість виробу розраховують за формулою: 2 d  НВК  НВ е  e  МПа, d   в де НВ е - твердість еталона по Бринелю, МПа; de і dв - діаметри відбитків відповідно на еталоні і виробі, мм. 15 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 20 Спосіб визначення ударної твердості кольорових металів та їх сплавів, що включає одночасне утиснення у поверхню виробу і еталона стальної кульки діаметром 10 мм під дією короткочасного динамічного навантаження, який відрізняється тим, що еталони виготовляють із кольорових металів та їх сплавів, при цьому для забезпечення між діаметром кульки (D) і діаметром відбитка (d) співвідношення 0,2D  d  0,7D , твердість еталонів у відповідності до твердості видів виробів по видах повинна становити 240-3200, 120-1600, 60-800, 30-400 МПа. Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2