Исследование микротвердости металлов: Методические указания по лабораторному практикуму по физике металлов

Министерство общего и профессионального образования Российской Федерации Физический факультет Кафедра общей физики

Методические указания по лабораторному практикуму по физике металлов для студентов 4 курса д/о

Исследование микротвердости металлов

составители: Т.Д. Чернышова, С.П. Грибков

Воронеж 2000

2

Цель данной работы: 1) ознакомление с устройством и принципом работы прибора ПМТ-3; 2) исследование микротвёрдости деформированного и рекристаллизованного металла. Измерение твердости различных материалов – это один из видов механических испытаний. В методе измерения микротвердости используются незначительные по величине нагрузки (от 2 до 200 г), что благоприятно сочетается с изучением микроскопического строения материала. Прибор, применяемый для исследования микротвердости в зависимости от различных факторов, - ПМТ-3. В работе приводится описание устройства и принципов работы ПМТ. 1. Устройство прибора ПМТ-3 Основные узлы, схемы действия и устройство. Основной прибор для испытаний материалов на микротвердость, применяющийся в современных лабораториях разнообразных назначений, - это прибор ПМТ-3. В качестве вдавливаемого инструмента (интентора) в нем применена алмазная пирамидка с квадратным основанием и углом при основании 1360 . При испытании измеряют длину диагонали отпечатка и подсчитывают число твердости как частное от деления приложенной нагрузки на поверхность полученного отпечатка. На рис.1 изображена схема прибора ПМТ-3 и указаны его основные узлы: тубус микроскопа 8, который несет на себе окулярный микрометр 7, объектив 11, осветитель 10 и прикрепленный к нему на специальном кронштейне механизм нагружения 4. Тубус передвигается в направляющих кронштейна, закрепленного на стойке 3 станины 6 при помощи рейки и зубчатого колеса 1 («трибки») - для осуществления грубых перемещений (макроподачи) и особого многоступенчатого шестеренного механизма 2 - для осуществления малых перемещений (микроподачи). Под тубусом располагается предметный столик 13, поворачивающийся вокруг своей центральной оси приблизительно на 180° от упора до упора и имеющий два поступательных перемещения его верхней части. На рис.2 приводится схема, поясняющая действие прибора. Как показано на этой схеме, тубус микроскопа и механизм нагружения жестко скреплены между собой и при фокусировке перемещаются вместе. Это обеспечивает довольно точную установку алмазной пирамиды в одном и том же рабочем положении относительно поверхности испытуемого образца, независимо от перемещения тубуса. Для производства отпечатка, прежде всего испытуемый предмет 4 перемещают на предметном столике и на нем выбирают под микроскопом место для нанесения отпечатка (рис.2а). Далее необходимо переместить объект, подведя выбранное на его поверхности место под острие алмазной пирамиды 1. Это достигается поворотом всего столика на 180° вокруг оси 0-0 при помощи рукоятки 3 (рис.26). В приборе ПМТ3 предусмотрена возможность юстировки (выверки) с тем, чтобы ось вращения столика 0-0 оказалась на равном расстоянии как от оптической оси микроскопа, так и от оси индентора с алмазной пирамидой. Чтобы после поворота предметного столика вокруг оси 0-0 выбранное на предмете место для испытания приходилось всегда строго против алмазного острия, имеются упоры, ограничивающие

3

Рис. 1. Схема прибора ПМТ-3: 1– механизм макроподачи; 2 – механизм макроподачи; 3 – стойка; 4 – механизм нагружения; 5 – предмет; 6 – станина; 7 – окулярный микрометр; 8 – тубус; 9 – центрировка; 10 – осветитель; 11 – объектив; 12 – алмазная пирамида; 13 – столик

Рис. 2. Схема производства испытаний на микротвердость на приборе ПМТ-3

4

Рис. 3. Схема действия и установки механизма нагружения прибора ПМТ-3: 1 – шток; 2 – гайка подъема механизма нагружения; 3 и 4 – нижняя и верхняя упругие пластины; 5 – корпус; 6 – один из двух (правый) центровочный винт; 7 – рукоятка; 8 – острие алмаза; 9 – испытуемый предмет; l – свободное расстояние между предметом и объективом (для объектива апертуры А = 0,65 равно ~ 1 мм); е – обязательный зазор между фланцем штока и арретирным рычажком

5

вращение, и столик поворачивается только от одного упора до другого. После того как испытуемый предмет подведен под индентор, производится операция вдавливания. Шток опускается в результате вращения на пол-оборота рукоятки арретира 2 (рис.2в). Шток нагружен грузом 5 и опускается под его действием до соприкосновения алмазной пирамиды с испытуемым объектом и под действием того же груза вдавливается в него. Для подъема штока в прежнее положение рукоятку арретира 2 поворачивают обратно (рис.2б). Затем, поворачивая предметный столик рукояткой 3 до упора, столик с предметом 4 приводят в первоначальное положение и измеряют длину диагонали (рис.2а). Механизм погружения. Схема действия и установки механизма нагружения прибора ПМТ-3 поясняются на рис.3. На схеме показано, как шток с алмазной пирамидой 1 подвешен к свободным концам двух упругих стальных пластин 3 и 4, которые жестко закреплены в корпусе 5 механизма. Микроскоп. Как это не трудно видеть из рис.4, кронштейн с микроскопом может перемещаться в вертикальном направлении по колонне 2 массивного основания 1 штатива микроскопа с помощью гайки 3. Величина этого перемещения зависит от высоты исследуемого предмета и фиксируется с помощью винта 4. Необходимость этого перемещения обусловлена сравнительно небольшой длиной перемещения тубуса микроскопа в направляющих кронштейна при помощи макроподачи 5. Для предохранения от опускания тубуса микроскопа во время наблюдения и измерений под действием собственной тяжести прикрепленных к нему деталей рукоятка 6 позволяет стопорить тубус на кронштейне. Дальнейшее тонкое перемещение тубуса при фокусировке возможно только при помощи микроподачи 7. Ход лучей в микроскопе прибора ПМТ-3 показан на рис.5. Прибор ПМТ-3 обладает совершенным осветительным устройством, которое позволяет рассматривать поверхность предмета эпиобъективом как в «светлом поле» (рис.5, слева), так и в «темном поле» (рис.5, справа). Для этого поворачивают держатель зеркал 1 вокруг оси АВ от одного упора до другого. Тогда попеременно в ход лучей включаются пластинки 5 для светлого или 7 для темного поля. Общее увеличение микроскопа прибора ПМТ-3 при визуальных наблюдениях и измерениях 40-кратным эпиобъективом ОЭ-6 с апертурой А=0,65 (фокусное расстояние F=6,16) и винтовым окулярным 15-кратным микрометром АМ9-3 равно 485-487. Регулировка яркости источника света у прибора ПМТ-3 должна производиться с помощью трансформатора с реостатом, понижающим напряжение от 127 до 8 В. Улучшение условий наблюдения можно достичь, используя имеющиеся светофильтры. Резкость изображения можно повысить, изменяя отверстия диафрагмы 4, однако это возможно лишь при рассмотрении объекта в светлом поле (рис.5, слева). Для центрировки оптической оси микроскопа, которая состоит в совмещении оси оптической системы с осью индентора, к прибору прилагается дополнительный 8-кратный эпиобъектив ОЭ-23 (фокусное расстояние Р=23,17, апертура

6

А=0,17), с помощью которого линейное поле зрения микроскопа увеличивается до 1,5 мм вместо 0,2 мм (для основного рабочего эпиобъектива ОЭ-6), что позволяет легче отыскивать отпечаток пирамиды на поверхности исследуемого образца. В приборе ПМТ-3 в верхней части тубуса предусмотрена возможность замены наклонной окулярной трубки прямой. На нее насаживают крепительное кольцо насадки, а в окулярную трубку помещают 7-, 10- или 15-кратный стандартный окуляр. К концу насадки в случае необходимости крепят фотокамеру и поверхность объекта наблюдают либо на матовом стекле фотокамеры, либо через окулярную трубку фотоприставки. Наша промышленность выпускает фотонасадки, различающиеся только размером фотопластинок: универсальная микрофотонасадка (МФН-1) с матовым стеклом 6,5*9 см и фотонасадка (МФН-2) с матовым стеклом 9*12 см. При фотографировании пользуются обычным фотоматериалом для макросъемок средней чувствительности. Предметный столик. В приборе ПМТ-3 непосредственно перед тубусом микроскопа и индентером механизма нагружения расположен предметный столик. Он имеет два перемещения: координатное - при помощи двух микрометренных винтов и полукруговое – поворотом от упора до упора всего столика вокруг оси, равноудаленной от оптической оси микроскопа и индентора. Цена деления шкалы на барабане микрометренных винтов 0,01 мм. Полукруговое перемещение служит для попеременного подведения объекта исследования то к острию алмазной пирамиды, то к объективу микроскопа. Образец испытуемого материала устанавливают и закрепляют на предметном столике прижимными лапками или тонким слоем пластилина Во время работы необходимо внимательно следить за правильным чередованием всех производимых операций и не допускать поворота предметного столика при опущенном инденторе механизма нагружения, так как это приводит к поломке алмазной пирамиды. В приборах ПМТ-3, снабженных окулярным микрометром АМ9-2 (или АМ9-3) и эпиобъективом ОЭ-6, цена деления барабанчика окуляра равна около 0,3 мкм. Далее можно измерять длину любого объекта в любой части поля зрения микроскопа. Однако длину диагонали отпечатка лучше измерять в пределах центра поля зрения микроскопа, так как в этом случае некоторые возможные недостатки оптической системы микроскопа, больше всего проявляющиеся на краю поля, будут исключены. Величина диагонали отпечатка определяется как произведение цены деления шкалы барабанчика окуляра на разность отсчётов по шкале барабанчика окуляра при перемещении перекрестия линий из одного угла отпечатка в противоположный. Измерения окулярным микрометром на приборе ПМТ-3 можно вести с точностью до ±0,5 деления шкалы или, с учетом масштаба увеличения, с точностью до 0,15 мкм.

7

Рис. 4. Внешний вид прибора ПМТ-3

8

Рис. 5. Оптическая схема прибора ПМТ-3: 1 – держатель зеркал; 2 – источник света; 3 – конденсор; 4 – диафрагма; 5 – отражательная пластинка; 6 – светофильтры; 7 – зеркало; 8 – подвижная сетка; 9 – неподвижная сетка; 10 – предмет; 11 – свободное расстояние между предметом и объективом

9

2. Центрировка и тарирование прибора Центрирующее устройство приводится в действие при помощи винтов 8 и 9 (рис. 4). Последовательность действий при центрировке поясняется на рис. 6. Необходимо установить перекрестие нитей винтового окулярного микрометра так, чтобы оно находилось точно в центре поля зрения микроскопа. Для этого перемещающийся биштрих в окуляре должен находится против цифры 4 неподвижной шкалы, а нуль – на шкале барабанчика против риски. Затем перемещением предметного столика с помощью микрометренных винтов подводим выбранное для испытания место под перекрестие нитей (рис. 6, положение I).После этого производим испытание. Однако вследствие того, что прибор не центрирован, отпечаток получится в стороне от перекрестия и намеченного места испытания (положение II). Потом перемещаем объектив, действуя центровочными винтами, пока перекрестие нитей не совместится с центром отпечатка а (положение III). Далее перемещаем столик так, чтобы перекрестие пришлось на то место, на котором необходимо сделать отпечаток (положение IV). Вновь сделанный отпечаток б уже оказывается точно в нужном месте (положение V). Иногда, для достижения точной центрировки эту операцию приходится повторять несколько раз. Центрировка будет вполне достаточной, если отпечатки располагаются с отклонением от перекрестия нитей не более 0,5-2,0 мкм. Может случиться так, что отпечаток не только не окажется на перекрестии нитей, но и вообще не обнаружится в поле зрения микроскопа. Следовательно, в этом случае имеется значительное различие в расстояниях от оси вращения столика до оси объектива и от оси вращения столика до оси алмазной пирамиды. Поэтому необходимо произвести вспомогательную операцию предварительной центрировки. При этой операции вместо основного эпиобъектива ставят дополнительный с меньшим увеличением и последовательно выполняют все операции центрировки. Затем снова меняют эпиобъектив и производят более точную центрировку. Для тарировки механизма нагружения учитывают, что поваренная соль при измерении микротвердости по плоскости естественного скола или по плоскости роста растворов дает постоянное значение в узких пределах 200-220 Н/мм2. Важно так же, что микротвердость поваренной соли остается почти постоянной при изменении применяемой нагрузки. После окончания тарировки прибора положение механизма нагружения фиксируют рукояткой стопора и периодически проверяют. 3. Измерение диагонали отпечатка и определение значения микротвердости Прежде всего, важно установить окуляр-микрометр и оправку с алмазной пирамидой в таком положении, чтобы при вращении барабанчика окуляра перекрестие нитей перемещалось только вдоль одной из диагоналей отпечатка. Для этого освобождают лишь крепления 10 (см. рис.4) и поворачивают на соответствующий угол окулярный микрометр, который закрепляют лишь после того, как совпадут направления перемещения перекрестия и одной из диагоналей отпечатка. С помощью микрометренных винтов координатного перемещения предмет-

10

ного столика 11 и 12 (см. рис.4), наблюдая в окуляр, отпечаток подводят к левой стороне перекрестия нитей. Затем нити подводят барабаном к углу отпечатка. Эту операцию следует производить всегда одним и тем же способом, например, справа налево, чтобы нити всегда оставались вправо от контура отпечатка и тем самым устранялось влияние зазоров винта отсчетного механизма окулярного микрометра. Это облегчает отсчет по шкалам, так как сначала читают большие значения, а затем меньшие. Таким образом, сначала края нити подводят (справа налево) к правому углу отпечатка и читают показания по шкалам, затем тот же край нити подводят к левому углу отпечатка и также читают показания по шкалам справа налево (рис.7, I-III). Далее находят разность обоих показаний (М), а полученный результат умножают на цену деления шкалы в микронах (С) и получают длину диагонали в микронах: d=CN (1) При использовании эпиобъектива апертуры А=0.65 йена деления шкалы барабанчика окуляр-микрометра С≈0.3 мкм. При испытании на микро твердость численным значением результата измерения является частное от деления нагрузки Р (в кг) на боковую поверхность Р отпечатка (в мм2) в предположении, что углы у отпечатка такие же, как у самой α P 2 PSin 2 1,854 P Hµ = = = F d2 d2

(2)

пирамиды: где а - угол при вершине алмазной пирамиды (136° или 2,47 радиан). Если Р выразить в граммах, а d - в микронах, то формула для вычисления примет вид: H

µ

=

1 8 5 4 P d 2

кг/мм2

(3)

При тех же условиях для вычисления глубины отпечатка на совершенно пластичных материалах, у которых нет упругого восстановления, можно воспользоваться формулой

t=

d

α 2 2 tg 2

которая для α=136° принимает вид t=

,

d 7

Для удобства и ускорения вычислений составлены табл. 1, 2 и 3, рассчитанные для нагрузок 20, 50 и 100 г. Те же самые таблицы могут быть использованы для нагрузок в десять раз меньших (5 и 10 г) или в десять раз больших (200, 500 и 1000 г). При этом числа, найденные из таблиц, соответственно уменьшают или увеличивают в десять раз, а затем для перевода их из кг/мм2 в Н/мм2 полученные результаты умножают на 9,8 (или ≈10). Для вычисления значений микротвердости может быть использована и номограмма. Таблицы и номограмма даны в приложении.

11

Рис. 6. Схемы, поясняющие последовательное выполнение приемов центровки объектива прибора ПМТ-3

Рис. 7. Схемы, поясняющие последовательность выполнения приемов измерения диагонали отпечатков на приборе ПМТ-3 окулярным микрометром АМ9-2 (АМ9-1)

12

4. Оценка объекта и выбор места для исследования микротвёрдости Расположение отпечатка по отношению к границам испытуемого объекта или к другим отпечаткам. При выборе места расположения отпечатка по поверхности металлического образца следует руководствоваться нижеуказанными правилами. 1. Расстояние от центра отпечатка до края образца или между центрами соседних отпечатков должно быть не менее 2d (d - диагональ отпечатка). Для случая испытания минералов указанное расстояние должно быть не менее 5d. 2. Толщина испытуемого образца должна быль не менее 1,5d. При испытании отдельных структурных составляющих металлических сплавов применяются эти же правила, причем за границу объекта принимается граница испытуемого зерна. 3. Однако в том случае, если испытуемое зерно залегает в металлической массе приблизительно таких же механических свойств, то наибольшая допустимая величина отпечатка может быть большей, чем если бы это зерно испытывалось изолированно. Общие указания к применению метода микротвёрдости Испытание на микротвердость – один из наиболее тонких способов механических испытаний материалов. При испытании на микротвердость получаем характеристику материала в его микрообъеме. О том, какова может быть величина этого объема, можно видеть из следующего примера. Испытание при котором величина диагонали равна 10µ, является обычным испытанием. Для вполне правильного испытания надо, чтобы расстояние от края отпечатка до края испытуемого тела, как уже указывалось, было не меньше 10-кратной глубины отпечатка (или что то же самое 1,5d). Следовательно, при величине диагонали 10µ, допустимые размеры испытуемого объекта будут 50*50*15µ. Такой объем для железа соответствует весу 3*10-4 мг. В том случае, если величина диагонали равна 5µ, то вес соответственной наименьшей частицы, твердость которой определена, будет около 40*10-6 мг. Из этих примеров видно, что при помощи прибора для испытания на микротвёрдость можно определять число твёрдости для таких малых объёмов материалов, точный состав которых современными способами иногда затруднительно определить. Порядок выполнения работы 1. Тарирование прибора производится до начала измерений лаборантом или преподавателем. 2. Образец размером »15х10 мм2 закрепляют тончайшим слоем пластилина на предметном столике (проверьте, прижат ли столик к левому упору). 3. Получают резкое изображение исследуемой поверхности. 4. Перекрестие нитей окулярного микрометра устанавливают на деление 4. Выбранное место образца подводят под перекрестие. 5. Предметный столик поворачивают до левого упора и, нагрузив прибор, рукоятку медленно поворачивают к наблюдателю (7 - 10 с). После выдержки в 5 -

13

7 с рукоятку отводят от наблюдателя до упора. При поднятии алмазной пирамидки скорость перемещения рукоятки должна быть небольшой. 6. Предметный столик поворачивают в прежнее положение до упора. 7. Производят центровку прибора. 8. Производят измерение диагоналиотпечатка при помощи окулярного микрометра. Результаты заносят в таблицу. 9. По таблицам приложения или номограмме определяют величину микротвёрдости. 10. Сравнивают микротвердость деформированных и рекристаллизованных образцов. 11. Делают расчёт ошибок измерения. Контрольные вопросы 1. Цель работы. 2. Дайте определение микротвёрдости. 3. Устройство и конструкция ПМТ-3. 4. Назначение прибора. 5. Выведите формулу для определения микротвёрдости. 6. Как и с какой целью производится центрировка прибора? Поясните рисунками. 7. Выбор места исследования на данном образце. 8. Способ нагружения. Выбор нагрузки. 9. Какова цена деления окулярного микрометра? 10. Как пользоваться таблицами и номограммой? 11. Как произвести тарирование прибора? 12. Порядок выполнения работы. 13. Сравните результаты исследования для рекристаллизованных и деформированных образцов. 14. Сделайте расчет ошибок. 15. Выводы. Литература 1. Глазов В.М., Вигдорович В.Н. Микротвёрдость металлов.- М.: Госуд. научно-техническое изд-во литературы по чёрной и цветной металлургии, 1962.224с. 2. Хрущев М.М., Беркович Е.С. Приборы ПМТ-2 и ПМТ-3 для испытания на микротвёрдость.-М.: Издательство АН СССР, 1950.- 62с.

14

Таблица 1 Числа твердости (кг/мм2) при испытании алмазной квадратной пирамидой с двугранным углом при вершине 136° для нагрузки Р=20г.

Диагонали отпеча тка µ

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

370 92,8 41,2 23,2 14,84 10,3 7,56 5,8 4,58 3,7 3,06 2,58 2,2 1,892 1,648 1,448 1,284 1,144 1,028 0,928 0,841 0,776 0,701 0,644 0,594 0,548 0,508 0,473 0,442 0,412

306 84,1 38,6 22,0 14,26 9,96 7,36 5,66 4,48 3,64 3,02 2,54 2,16 1,866 1,626 1,430 1,268 1,132 1,016 0,916 0,832 0,760 0,696 0,638 0,588 0,544 0,506 0,470 0,438 -

258 76,6 36,2 21,0 13,72 9,56 7,16 5,52 4,38 3,56 2,96 2,50 2,12 1,840 1,606 1,414 1,254 1,120 1,006 0,908 0,824 0,752 0,688 0,634 0,584 0,540 0,502 0,466 0,436 -

220 70,1 34,0 20,0 13,20 9,34 6,96 5,38 4,28 3,50 2,90 2,46 2,10 1,814 1,584 1,396 1,240 1,108 0,996 0,900 0,816 0,748 0,684 0,628 0,580 0,536 0,498 0,464 0,432 -

189,2 64,4 32,0 19,16 12,72 9,06 6,78 5,26 4,20 3,42 2,86 2,42 2,06 1,788 1,564 1,380 1,226 1,096 0,986 0,892 0,812 0,740 0,676 0,622 0,574 0,532 0,494 0,460 0,430 -

1484 164,8 59,4 30,2 18,32 22,26 8,78 6,60 5,14 4,10 3,36 2,80 2,38 2,04 1,764 1,544 1,362 1,212 1,084 0,976 0,884 0,804 0,732 0,672 0,618 0,570 0,528 0,490 0,456 0,426 -

1030 144,8 54,8 28,6 17,52 11,82 8,52 6,42 5,02 4,02 3,30 2,76 2,34 2,00 1,740 1,524 1,346 1,198 1,072 0,966 0,876 0,796 0,728 0,668 0,612 0,566 0,524 0,486 0,454 0,420 -

756 128,4 50,8 27,0 16,80 11,42 8,26 6,26 4,90 3,94 3,24 2,70 2,30 1,976 1,716 1,504 1,330 1,184 1,060 0,956 0,864 0,788 0,720 0,660 0,608 0,562 0,520 0,484 0,450 0,418 -

580 114,4 47,3 25,6 16,10 11,02 8,02 6,10 4,80 3,86 3,18 2,66 2,26 1,948 1,694 1,486 1,314 1,170 1,050 0,946 0,856 0,780 0,712 0,656 0,604 0,558 0,516 0,480 0,448 0,414 -

458 102,8 44,2 22,4 15,44 10,66 7,80 5,94 4,68 3,78 3,12 2,62 2,22 1,920 1,670 1,468 1,298 1,158 1,038 0,936 0,848 0,772 0,708 0,648 0,598 0,552 0,512 0,476 0,444 0,414 -

15

Таблица 2 Числа твердости (кг/мм2) при испытании алмазов квадратной пирамиды с двугранным углом при вершине 136°С для нагрузки P=50 г. µ 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300

0 925 232 103 88,0 37,1 25,75 18,90 14,50 11,45 9,25 7,65 6,45 5,50 4,73 4,12 3,62 3,21 2,86 2,57 2,32 2,10 1,92 1,75 1,61 1,48 1,37 1,27 1,180 1,105 1,030

1 765 210 96,5 55,0 35,65 24,9 18,40 14,15 11,20 9,10 7,55 6,,35 5,40 4,66 4,07 3,58 3,17 2,83 2,54 2,29 2,08 1,90 1,74 1,60 1,47 1,36 1,26 1,174 1,10 -

2 645 192 90,5 52,5 34,3 23,9 17,90 13,80 10,95 8,90 7,40 6,25 5,30 4,60 4,02 3,54 3,14 2,80 2,52 2,27 2,06 1,88 1,72 1,59 1,46 1,35 1,25 1,166 1,090 -

3 550 175 85,0 50,0 33,0 23,35 17,40 13,45 10,70 8,75 7,25 6,15 5,25 4,53 3,95 3,49 3,10 2,77 2,49 2,25 2,04 1,87 1,71 1,57 1,45 1,34 1,24 1,16 1,08 -

4 473 161 80,0 47,9 31,8 22,65 16,95 13,15 10,50 8,55 7,45 6,05 5,15 4,47 3,91 3,45 3,07 2,74 2,47 2,23 2,03 1,85 1,69 1,55 1,44 1,33 1,23 1,15 1,07 -

5 3710 412 148 75,5 45,8 30,65 21,95 16,50 12,85 10,25 8,4 7,00 5,95 5,10 4,41 3,86 3,41 3,03 2,71 2,44 2,21 2,01 1,83 1,68 1,54 1,43 1,32 1,22 1,140 1,065 -

6 2575 362 137 71,5 43,8 29,55 21,3 16,05 12,55 10,05 8,4 6,90 5,85 5,00 4,35 3,81 3,37 3,00 2,68 2,41 2,19 1,99 1,82 1,67 1,53 1,42 1,31 1,215 1,13 1,050 -

7 1890 321 127 67,5 42,0 28,55 20,65 15,65 12,25 9,85 8,10 6,75 5,75 4,94 4,29 3,76 3,32 2,96 2,65 2,39 2,16 1,97 1,80 1,65 1,52 1,41 1,30 1,21 1,125 1,050 -

8 1450 286 118 64,0 40,25 27,55 20,05 15,251 12,00 9,65 7,95 6,65 5,65 4,87 4,24 3,72 3,28 2,93 2,63 2,36 2,14 1,95 1,78 1,64 1,51 1,40 1,29 1,20 1,120 1,04 -

9 1145 257 110,5 61,0 38,6 26,55 19,05 14,85 11,7 9,45 7,8 6,55 5,55 4,80 4,18 3,67 3,25 2,90 2,60 2,34 2,12 1,93 1,77 1,62 1,50 1,38 1,28 1,19 1,1 1,035 -

16

Таблица 3 Числа твердости (кг/мм2) при испытании алмазной квадратной пирамидой с двугранным углом при вершине 136° для нагрузки Р=100г. µ 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300

0 1850 464 206 116 74,2 51,5 37,8 29,0 22,9 18,5 15,3 12,9 11,0 9,46 8,24 7,24 6,42 5,72 5,14 4,64 4,20 3,83 3,50 3,22 2,97 2,74 2,54 2,36 2,21 2,06

1 1530 420 193 110 71,3 49,8 36,8 28,3 22,4 18,2 15,1 12,7 10,8 9,33 8,13 7,15 6,34 5,66 5,08 4,58 4,16 3,80 3,48 3,19 2,94 2,72 2,53 2,35 2,19 -

2 1290 383 181 105 68,6 47,8 35,8 27,6 21,9 17,8 14,8 12,5 10,6 9,20 8,03 7,07 6,27 5,60 5,03 4,54 4,12 3,76 3,44 3,17 2,92 2,70 2,52 2,33 2,18 -

3 1100 350 170 100 66,0 46,7 34,8 26,9 21,4 17,5 14,5 12,3 10,5 9,07 7,92 6,98 6,20 5,54 4,98 4,50 4,08 3,74 3,42 3,14 2,90 2,68 2,40 2,32 2,16 -

4 946 322 160 95,8 63,6 45,3 33,9 26,3 21,0 17,1 14,3 12,1 10,3 8,94 7,82 6,90 6,13 5,48 4,93 4,46 4,06 3,70 3,38 3,11 2,87 2,66 2,47 2,30 2,15 -

5 7420 824 297 151 91,6 61,3 43,9 33,0 25,7 20,5 16,8 14,0 11,9 10,2 8,82 7,72 6,81 6,06 5,42 4,88 4,42 4,02 3,66 3,36 3,09 2,85 2,64 2,45 2,28 2,13 -

6 5150 724 247 143 87,6 59,1 42,6 32,1 25,1 20,1 16,5 13,8 11,7 10,0 8,70 7,62 6,73 5,99 5,36 4,83 4,38 3,98 3,64 3,34 3,06 2,83 2,62 2,43 2,27 2,12 -

7 3780 642 254 135 84,0 57,1 41,3 31,3 24,5 19,7 16,2 13,5 11,5 9,88 8,58 7,52 6,65 5,92 5,30 4,78 4,32 3,94 3,60 3,30 3,04 2,81 2,60 2,42 2,25 2,10 -

8 2900 572 236 128 80,5 55,1 40,1 30,5 24,0 19,3 15,9 13,3 11,3 9,74 8,47 7,43 6,57 5,85 5,25 4,73 4,28 3,90 3,56 3,28 3,02 2,79 2,58 2,40 2,24 2,09 -

9 2290 514 221 122 77,2 53,3 39,0 29,7 23,4 18,9 15,6 13,1 11,1 9,60 8,35 7,34 6,49 5,79 5,19 4,68 4,24 3,86 3,54 3,24 2,99 2,76 2,58 2,38 2,22 2,07 -

Для перевода в Н/мм2 значение числа твердости нужно умножить на 10.

17

Рис. 8. Номограмма для определения чисел твердости Нµ , нагрузки Р, величины диагонали d и глубины погружения алмазной пирамиды t при измерении на приборе ПМТ-3

Составители: Чернышова Тамара Даниловна, Грибков Станислав Петрович Редактор

Бунина Тамара Дмитриевна