Metode Brinell: fitur dan esensi

Untuk menentukan kekerasan yang paling umum digunakan Swedia insinyur Brinell penemuan bahan - metode yang mengukur sifat permukaan dan karakteristik polimer memberikan logam tambahan.

Evaluasi materi

Hal ini berkat penemuan ini sekarang diperkirakan jalan aplikasi yang paling efektif dari plastik. plastik kekerasan tidak terlalu tinggi diperiksa untuk elastisitas dan kelembutan untuk digunakan sebagai sealant, penyegelan dan bahan gasket. Pengembangan Brinell - sebuah metode untuk menentukan kekuatan dan ketangguhan dari bahan, yang akan melayani konstruksi penting - dalam roda gigi dan mahkota, bantalan di bawah beban berat, rincian koneksi threaded, dll

Evaluasi kekuatan memberikan yang paling akurat adalah metode ini. Nilai parameter, yang dilambangkan R1V, ditekankan. Yang paling umum digunakan untuk tujuan ini pengembangan Brinell - metode di mana bola baja lima milimeter ditekan ke dalam bahan. Menurut kedalaman bola lekukan dan itu ditentukan oleh GOST.

cerita

Pada tahun 1900, seorang insinyur dari Swedia, metode Yuhana Avgusta Brinell, ia mengusulkan ilmu material global, yang dibuat terkenal. Tidak hanya itu ia dinamai untuk menghormati penemunya, tetapi juga menjadi yang paling banyak digunakan standar.

Apa kekerasan? Properti ini khusus material, tidak mengalami deformasi plastik dari kontak dari dampak lokal yang sering turun ke pelaksanaan indektora (tubuh kaku) ke dalam bahan.

Dipulihkan dan ketangguhan unrestored

Metode Brinell membantu mengukur berkurang kekerasan, yang ditentukan oleh rasio beban terhadap volume hasil cetakan, area proyeksi atau permukaan. Dengan demikian, kekerasan adalah volumetrik, dan permukaan proyeksi. Yang terakhir ini ditentukan oleh rasio: beban ke daerah cetak. kekerasan massal diukur dengan rasio beban terhadap volume itu, dan datar - beban ke daerah proyeksi, yang telah meninggalkan jejak.

Tereduksi Brinell kekerasan sesuai dengan metode yang didefinisikan oleh parameter yang sama, hanya nilai diukur menjadi gaya drag dasar, rasio yang dengan luas permukaan, volume atau proyeksi menampilkan tertanam dalam indektor material. Demikian juga dihitung massal, dan kekerasan permukaan datar: rasio kekuatan perlawanan baik luas permukaan bagian indektora tertelan atau ke daerah proyeksi, baik volume.

Penentuan kekerasan

Kemampuan untuk menahan plastik dan deformasi elastis ketika mengalami bahan indektora lebih kaku - definisi kekerasan, yaitu, itu sebenarnya bahan tes untuk lekukan. Metode untuk mengukur kekerasan Brinell - pengukuran bagaimana indektor dalam menembus ke dalam bahan. Untuk mengetahui nilai yang tepat dari kekerasan material, perlu untuk mengukur kedalaman penetrasi. Untuk melakukan hal ini, ada sebuah metode Brinell dan Rockwell, metode Vickers jarang digunakan.

Jika metode Rockwell langsung menentukan manik kedalaman penetrasi ke dalam bahan, dan tanda Vickers Brinell diukur dengan luas permukaannya. Ternyata bahwa indektor lebih dalam materi, jejak yang diperoleh wilayah yang lebih luas. Kekerasan dapat diuji benar-benar materi apapun: mineral, logam, plastik dan sejenisnya, tetapi ditentukan oleh kekerasan masing-masing metode sendiri.

Bagaimana untuk mencari jalan

Metode untuk penentuan kekerasan Brinell sangat baik untuk bahan homogen, paduan, yang tidak terlalu keras. Tidak hanya jenis bahan menentukan metode pengukuran, bahkan mereka sendiri parameter yang akan ditentukan. Kekerasan diukur sebagai paduan memiliki rata-rata karena mereka hidup berdampingan bahan dengan karakteristik yang berbeda. Misalnya, besi. Dia memiliki struktur yang sangat homogen, ada sementit hadir, grafit, perlit, ferit, dan karena itu mengukur kekerasan besi cor - rata-rata nilai, persyaratan kekerasan semua komponen.

Pengukuran kekerasan logam sesuai dengan metode Brinell dilakukan menggunakan indektora besar untuk menanamkan dihidupkan wilayah sampel yang lebih besar. Dengan demikian besi cor dan dapat dibuat pada kondisi ini nilai yang rata-rata banyak dan berbeda fase. Metode ini sangat baik bila diukur kekerasan paduan - besi, logam nonferrous, tembaga, aluminium dan sejenisnya. Cukup akurat, metode ini menunjukkan nilai kekerasan plastik.

Rockwell vs

Hal ini baik untuk logam keras dan superhard dan kekerasan nilai yang dihasilkan juga rata-rata. Indektorom adalah bola baja atau kerucut, tapi selain ini digunakan, dan piramida berlian. Jejak pada bahan yang diukur dengan metode Rockwell juga diperoleh besar dan jumlah kekerasan fase yang berbeda rata-rata.

Brinell Rockwell skala dan berbeda dalam prinsip: di bekas hasil disajikan sebagai hasil bagi setelah membagi kekuatan menekan permukaan area cetak, tetapi Rockwell menghitung rasio kedalaman penetrasi unit skala dengan kedalaman pengukuran. Itu sebabnya Rockwell Hardness hampir berdimensi, dan HB jelas diukur dalam kilogram per milimeter persegi.

uji kekerasan Vickers

Jika sampel terlalu kecil atau pengukuran yang diperlukan objek yang lebih kecil dari nilai indektora jejak yang mengukur kekerasan Rockwell atau Brinell kekerasan, maka perlu menggunakan teknik microhardness, di antaranya yang paling populer - Vickers. Indektorom adalah piramida berlian, namun jejak diperiksa dan diukur oleh sistem optik, mirip dengan mikroskop. Baik itu diketahui nilai rata-rata, juga, tapi ketangguhan dihitung pada area yang jauh lebih kecil.

Jika skala objek yang akan diukur cukup kecil, menggunakan Micro Durometer, mampu membuat tanda dalam butir individu, fase, lapisan, dan beban lekukan dapat dipilih secara independen. Metalografi memungkinkan menggunakan metode ini dan menentukan kekerasan dan microhardness dari logam dan ilmu material dengan cara yang sama menentukan kekerasan dan microhardness dari bahan bukan logam.

berbagai

Ada tiga rentang untuk mengukur kekerasan. Kisaran makro diatur oleh nilai beban dari 2 N ke 30 kN. Microrange membatasi tidak hanya beban pada indektor, tetapi juga kedalaman penetrasi. Nilai pertama adalah kurang dari 2 N, dan yang kedua - lebih besar dari 0,2 mikron. skala nano diatur hanya dengan kedalaman penetrasi indektora - kurang dari 0,2 mikron. Hasilnya memberikan materi nanotvordost.

parameter pengukuran tergantung terutama pada beban yang diterapkan indektoru. Ketergantungan ini bahkan mendapat nama khusus - ukuran efek pada Bahasa Inggris - lekukan efek ukuran. Efek ukuran dapat ditentukan bentuk indektora. Bulat - kekerasan meningkat dengan meningkatnya beban, oleh karena itu, efek ukuran adalah sebaliknya. Vickers piramida Berkovich atau mengurangi kekerasan dengan meningkatnya beban (di sini, normal atau efek lurus dimensi). Kerucut-bola, yang digunakan untuk skala Rockwell, menunjukkan bahwa peningkatan beban meningkatkan kekerasan pertama, dan kemudian pengenalan bagian bola berkurang.

Bahan dan metode pengukuran

Kebanyakan hard hari ini dari bahan yang ada - dua versi karbon: lonsdalite setengah berlian unggul dalam kekerasan, serta fullerene yang melampaui berlian dua kali. aplikasi praktis dari bahan-bahan ini baru saja dimulai, dan sementara yang paling umum adalah berlian yang paling sulit. Dengan bantuannya, ia menetapkan kekerasan dari semua logam.

Metode untuk penentuan (paling populer) telah tercantum di atas, tetapi untuk memahami karakteristik mereka dan memahami kebutuhan untuk mempertimbangkan lainnya, yang dapat dibagi menjadi dinamis, yaitu shock dan statis, yang telah dipertimbangkan. Metode pengukuran juga disebut skala. Harus diingat bahwa yang paling populer adalah masih skala Brinell, kekerasan yang diukur dengan diameter lekukan, yang meninggalkan bola baja ditekan ke dalam permukaan material.

Penentuan kekerasan

Metode Brinell (GOST 9012-59) memungkinkan untuk merekam jumlah kekerasan tanpa unit, yang menunjukkan nya HB, di mana H - kekerasan (kekerasan), dan B - benar-benar Brinell. area cetak diukur sebagai bagian dari lingkup daripada area melingkar, seperti halnya berbagai Meyer misalnya. skala Rockwell berbeda dalam bahwa kedalaman definisi login bola atau kerucut materi kekerasan berlian diperoleh berdimensi. Hal ini ditunjuk HRA, HRC, HRB, atau HR. Rumus untuk menghitung kekerasan adalah sebagai berikut: HR = 100 (130) - kd. Berikut d adalah kedalaman embedment, dan k - faktor.

Kekerasan Vickers dapat ditentukan dengan metode jejak yang ditinggalkan oleh piramida tetrahedral ditekan ke permukaan material dalam hubungannya dengan beban yang diterapkan pada piramida. Cetak daerah - tidak berlian, dan bagian dari piramida persegi. dimensi Vickers harus dianggap sebagai kg per mm ^2, dilambangkan Unit HV. Ada juga metode pengukuran Shore (lekukan), biasanya digunakan untuk polimer dan memiliki dua belas skala pengukuran. Shore Penanya skala yang sesuai (versi Jepang untuk bahan lembut dan elastis) sangat mirip dengan metode sebelumnya, hanya parameter dari alat pengukur yang berbeda dan menggunakan indektory yang berbeda. Metode lain Shore - bouncing - untuk tinggi modulus yang bahan sangat keras. Dapat disimpulkan bahwa semua metode pengukuran kekerasan material, dibagi menjadi dua kategori - dinamis dan statis.

Instrumen dan alat-alat

Perangkat untuk penentuan kekerasan disebut tvordomerami, alat pengukuran ini. Menguji pengaruh yang berbeda pada objek, sehingga metode dapat merusak dan tidak hancur. Antara semua skala ini tidak memiliki hubungan langsung, karena tidak ada metode tidak mencerminkan sifat dasar dari bahan secara keseluruhan.

Namun demikian dibangun cukup mendekati meja, di mana mereka terikat skala dan metode yang berbeda untuk kategori bahan dan kelompok masing-masing. Membuat tabel ini dimungkinkan setelah serangkaian percobaan dan tes. Namun, teori-teori yang akan memungkinkan salah satu metode komputasi untuk beralih dari satu mode ke mode lain tidak ada. Metode tertentu dimana kekerasan ditentukan biasanya dipilih berdasarkan peralatan yang tersedia, mengukur tugas kondisi itu, dan tentu saja, sifat dari bahan itu sendiri.