Табл. 2.1. Шкалы Роквелла и типичные применения

Шкала

Индентор

Сила [кН]

Типичные применения

А

Алмаз

0.59

Тонкая сталь и поверхностно цементированная сталь

В

Шар 0 1.588 мм

0.98

Медные сплавы, алюминиевые сплавы, мягкие стали

С

Алмаз

1.47

Сталь, твердые литейные чугуны, глубоко цементированная сталь

D

Алмаз

0.98

Тонкая сталь и среднецементированная сталь

Е

Шар 03.175 мм

0.98

Литейный чугун, алюминиевые, магниевые и подшипниковые сплавы

F

Шар 0 1.588 мм

0.59

Отожженные медные сплавы, мягкие тонколистовые металлы, латунь

G

Шар0 1.588 мм

1.47

Ковкие чугуны, пушечные бронзы, бронзы, медно-никелевые сплавы

Н

Шар 03.175 мм

0.59

Алюминий, свинец, цинк

К

Шар 03.175 мм

1.47

Алюминий и магниевые сплавы

L

Шар 0 6.350 мм

0.59

Пластмассы

1 Применяется для измерения твердости очень твердых материалов. {Прим. ред.)

Табл. 2.1 (окончание)

Шкала

Индентор

Сила [кН]

Типичные применения

М

Шар 0 6.350 мм

0.98

Тоже

Р

Шар 0 6.350 мм

1.47

-

R

Шар0 12.70 мм

0.59

Пластмассы

S

Шар0 12.70 мм

0.98

-

V

Шар0 12.70 мм

1.47

_

Для большинства обычных инденторов в испытании Роквелла размер проникновения лучше иметь малым. Это локализует изменение структуры, так как состав может влиять на результаты испытания. Однако в отличие от испытаний Бринелля и Виккерса здесь не требуются полированные поверхности для точных измерений.

Стандартное испытание Роквелла не может применяться к тонколистовому материалу. Тем не менее существует вариант этого испытания, известный как испытание поверхностной твердости Роквелла. Чем больше прикладываемая сила и глубина проникновения, определенная более чувствительным прибором, тем меньше может быть воздействие индентора на материал. При этом взамен начальной силы в 90.8 Н применяется сила в 29.4 Н. В Табл. 2.2 Перечислены шкалы для этих испытаний.

Табл. 2.2. Шкалы Роквелла для испытания поверхностной твердости тонколистового материала

Шкала

Индентор

Прикладываемая сила [кН]

15-N

Алмаз

0.14

30-N

Тоже

0.29

45-N

То же

0.44

15-Т

Шар 0 1.588 мм

0.14

30-Т

Тоже

0.29

45-Т

Тоже

0.44

Испытания Бринелля, Виккерса и Роквелла могут применяться к полимерным материалам. Испытание Роквелла предпочтительнее, так как измерение проникновения в глубь материала удобнее, чем проникновения по площади поверхностности, и оно употребляется более широко. Шкала R является наиболее часто используемой шкалой.

Дюрометр Шора для измерения твердости полимеров и эластомеров дает значения твердости по числовой шкале Шора. Для шкалы А усеченный конус индентора придавливается к поверхности материала при нагрузке в 0.8 Н. Измеряется глубина проникновения индентора. Это может быть сделано немедленно при приложенной нагрузке, а затем при нагрузке, изменяющейся во времени. Для шкалы D применяется индентор с круглым кончиком конуса, нагрузка 44.5 Н.

В испытании Мооса твердость оценивается по сопротивлению материала царапанью. За эталоны шкалы Мооса приняты 10 сортов минералов: каждый может царапать предшествующий ему в шкале материал, но не будет царапать следующий за ним.

Материалы: 1 — тальк; 2 — гипс; 3 — кальциевый шпат; 4

—    флюорит; 5 — апатит; 6 — полевой шпат; 7 — кварц; 8 — топаз; 9 — корунд; 10 — алмаз.

Твердость материала по Моосу при испытании на единицу меньше номера того минерала, который царапал его.

На Рис. 2.5 показан основной диапазон значений твердости по Виккерсу, Бринеллю, Роквеллу и Моосу. Это приблизительная связь между значениями твердости и пределами прочности на растяжение. Так, для отожженных сталей предел прочности на растяжение в МПа (МН м-2) примерно равен 3.54 значения твердости по Бринеллю, а для закаленных и отпущенных сталей

—    3.24. Для латуни коэффициент примерно равен 5.6, а для алюминиевых сплавов около 4.2.


⇐ назад к прежней странице | | перейти на следующую страницу ⇒