Brinell metod: funktioner och essens

För att bestämma hårdheten hos materialet mest använda svenska ingenjören Brinell uppfinning - ett förfarande som mäter ytegenskaper och egenskaper av polymer ger ytterligare metaller.

Utvärdering av material

Det är tack vare denna upptäckt beräknas nu vägen för mest effektiv tillämpning av plast. Inte alltför hög hårdhet plast kontrolleras för elasticitet och mjukhet för att användas som ett tätningsmedel, tätning och packningsmaterial. Utveckling Brinell - en metod för att bestämma styrkan och segheten hos materialet, som kommer att tjäna viktiga konstruktioner - i kugghjulen och kronor, lager under tung belastning, detaljerna i de gängade anslutningarna, etc.

Utvärdering av styrka ger den mest exakta är denna metod. Parametervärdet, vilket betecknas R1V, strykas. De vanligaste för detta ändamål Brinell utveckling - metoden, där fem millimeter stålkula trycks in i materialet. Enligt djup bollen indrag och det avgörs av GOST.

berättelse

År 1900, en ingenjör från Sverige, Yuhana Avgusta Brinell-metoden, föreslog han global materialvetenskap, blev känd. Inte bara var han uppkallat efter uppfinnaren, men också bli det mest använda standardiserade.

Vad är hårdhet? Denna speciella egenskap hos materialet, inte uppleva plastisk deformation av kontakten för den lokala påverkan som ofta handlar om genomförande indektora (en stel kropp) i materialet.

Återställd och unrestored seghet

Brinell metod hjälper mäta minskad hårdhet, vilken bestäms av kvoten av belastningen till volym av utskriften projiceringsområdet eller ytarea. Således är hårdheten volymetriska, och en projektionsyta. Den senare bestäms av förhållandet: lasten till utskriftsområdet. Bulk hårdhet mäts av belastningsförhållandet till volymen av den, och den platta - lasten till projiceringsområdet, som har lämnat ett avtryck.

Oreducerad Brinell-hårdhet enligt den metod som definieras av samma parametrar, blir endast det uppmätta värdet grundläggande dragkraft, förhållandet av vilka till ytarea, volym eller projektionsdisplayer inbäddade i materialet indektor. Likaledes beräknade bulk, och plan yta hårdhet: förhållandet av motståndskraft för att antingen ytarean hos den svalda delen indektora eller till området för dess utsprång, antingen volymen.

Bestämning av hårdhet

Förmågan att motstå plastisk och elastisk deformation när de utsätts för ett styvare material indektora - definitionen av hårdhet, dvs den är i själva verket ett testmaterial till indrag. Metod för att mäta Brinell hårdhet - mått på hur djupt indektor trängt in i materialet. Att veta det exakta värdet av hårdheten hos materialet, är det nödvändigt att mäta djupet av penetration. För att göra detta, det finns en metod Brinell och Rockwell, Vickers metod används sällan.

Om Rockwell metod bestäms direkt vulsten inträngningsdjup in i materialet, och Vickers Brinell märket mäts genom dess ytarea. Det visar sig att den djupare indektor i materialet, är avtryck erhålls ett större område. Hårdhet kan testas helt något material: mineraler, metaller, plaster och liknande, utan bestäms av hårdheten hos var och en av dem sin egen metod.

Hur man hittar ett sätt

Metod för bestämning av Brinellhårdhet är mycket bra för inhomogena material, legeringar, som inte är alltför hårt. Inte bara den typ av material bestämmer mätmetoden, men är i sig själva de parametrar som skall bestämmas. Hårdhet mäts som legeringarna har i genomsnitt eftersom de samexistera material med olika egenskaper. Exempelvis järn. Han har en mycket inhomogen struktur, det är närvarande cementit, grafit, perlit, ferrit, och därför mäts hårdheten av gjutjärn - genomsnittliga värde, villkoren för hårdheten av alla komponenterna.

Mätning av hårdhet av metaller enligt Brinell metod utförs med användning av en stor indektora att avtryck slås på större provyta. Sålunda gjutjärn och kan framställas under dessa förhållanden ett värde som är ett genomsnitt av många och olika faser. Denna metod är mycket bra när den mäts hårdhetslegeringar - järn, icke järnhaltiga metaller, koppar, aluminium och liknande. Ganska exakt, visar denna metod värdet på hårdheten av plast.

Rockwell vs.

Det är bra för hårt och superhård metall och hårdheten hos det resulterande värdet är också medelvärde. Indektorom är en stålkula eller en kon, men andra än dessa används, och en diamantpyramid. Avtryck på det material uppmätt med Rockwell metoden erhålls också stor och hårdheten nummer olika faser genomsnitt.

Brinell Rockwell skala och skiljer sig i princip: i det förra resultatet presenteras som kvoten efter delning av kraft som pressar ytan av tryckområdet, men Rockwell beräknar förhållandet mellan penetreringsdjupet av skalan enheten till mätningsdjup. Det är därför Rockwell-hårdhet nästan dimensionslös och HB är tydligt mäts i kilogram per kvadratmillimeter.

Vickers hårdhetstest

Om provet är för litet eller den nödvändiga mätningen invända mindre än värdet indektora fotavtryck som mäter hårdhet av Rockwell eller Brinell-hårdhet, är det nödvändigt att använda mikrohårdhetsmetoder, bland vilka de mest populära - Vickers. Indektorom är en diamantpyramid, men avtryck undersöks och mäts genom ett optiskt system, som liknar ett mikroskop. Var det känt att den genomsnittliga värdet också, men segheten beräknas på ett mycket mindre område.

Om omfattningen av det föremål som skall mätas ganska liten, använder den Micro Durometer, kunna göra en markering i ett enskilt korn, fas, skikt, och intryckn belastning kan väljas oberoende. Metallografi tillåter att använda dessa metoder och bestämma hårdheten och mikrohårdheten av metaller och materialvetenskap på samma sätt bestämmer hårdheten och mikrohårdheten av icke-metalliska material.

intervall av

Det finns tre områden för att mäta hårdhet. Makroområdet regleras av det lastvärde från 2 N till 30 kN. Microrange begränsar inte bara belastningen på indektor, men också djupet av penetration. Det första värdet är mindre än 2 N, och den andra - som är större än 0,2 mikron. Nanonivå regleras endast av inträngningsdjupet indektora - mindre än 0,2 mikron. Resultatet ger nanotvordost material.

Mätparametrar beror i första hand på den belastning som appliceras på indektoru. Detta beroende är även fått ett särskilt namn - storlek effekt på engelska - indrag storlek effekt. Storlekseffekt kan bestämmas formulär indektora. Sfärisk - hårdheten ökar med ökande belastning, därför, är storleken effekten den motsatta. Vickers pyramid Berkovich eller reducerar hårdheten med ökande belastning (här, normal eller rak-dimensionell effekt). Konen-sfären, vilken används för Rockwell skala, visar att en ökning i lasten ökar den första hårdheten, och sedan införandet av det sfäriska partiet reduceras.

Material och mätmetoder

Mest hård dag från existerande material - två kol versioner: lonsdalite halva rutan är överlägsen i hårdhet, liksom fullerener som överträffar diamant två gånger. Praktisk tillämpning av dessa material har bara börjat, och medan av de vanligaste är den svåraste diamant. Med hans hjälp, ställer den hårdhet av alla metaller.

Metoder för bestämning av (mest populära) har listats ovan, men för att förstå deras egenskaper och förstå behovet av att beakta andra, som kan delas in i dynamisk, dvs chock och statisk, som redan har behandlats. mätmetod kallas också en skala. Det bör erinras om att den mest populära är fortfarande den brinellskala, hårdhet som mäts av diametern av fördjupningen, som lämnar stålkulan trycks in i ytan av materialet.

Bestämning av hårdhet

Brinell-metoden (GOST 9012-59) gör det möjligt att spela in det hårdhetstalet utan enheter, som betecknar dess HB, där H - hårdhet (hårdhet), och B - faktiskt Brinell. utskriftsområdet mäts som en del av en sfär i stället för en cirkulär yta, som gör området av Meyer till exempel. Rockwell skalan är annorlunda i det att djupet av definitionen inloggad kul- eller kon materialhårdhet av diamant erhålles dimensionslös. Det betecknas HRA, HRC, HRB eller HR. Formeln för beräkning av hårdheten är följande: HR = 100 (130) - kd. Här d är djupet av inbäddning och k - faktor.

Vickers-hårdheten kan bestämmas genom metoden enligt avtryck kvar av tetraedrisk pyramid pressas in i ytan material i förhållande till den belastning som applicerades på pyramiden. Utskriftsområdet - inte en diamant, och en del av den fyrkantiga pyramiden. Vickers dimension bör betraktas som kg per mm ^2, betecknad enhet HV. Det finns också en metod för att mäta Shore (indrag), som vanligtvis används för polymerer och har tolv mätskalor. Shore Asker lämplig skala (den japanska versionen för mjuka och elastiska material) är mycket lik den tidigare metoden, endast parametrarna för mätanordningen är olika och använder olika indektory. En annan metod Shore - bounce - till hög modul som är extremt hårda material. Kan man dra slutsatsen att alla metoderna för mätning av hårdheten hos materialet, delas in i två kategorier - dynamiska och statiska.

Instrument och verktyg

Apparater för att bestämma hårdheten kallas tvordomerami detta mätverktyg. Testa de olika influenser på objektet, så metoder kan vara destruktivt och det inte förstörs. Mellan alla dessa skalor inte har en direkt relation, eftersom ingen av de metoder som inte återspeglar de grundläggande egenskaperna hos materialet i sin helhet.

Ändå byggd tillräckligt approximera bordet, där de är bundna skala och olika metoder för de typer av material och deras individuella grupper. Att skapa dessa tabeller möjliggjordes efter en serie experiment och tester. Däremot teorier som skulle tillåta en av beräkningsmetoder för att växla från ett läge till ett annat inte existera. Den speciella metod, genom vilken hårdheten bestäms vanligen väljas baserat på den tillgängliga utrustningen, mätning uppgifter villkoren för den, och naturligtvis egenskaperna hos själva materialet.