ivi.ru [CPS]

главная страница    словари    ГОСТЫ И ТУ    свойства металлов    производители металлов    о проекте

медь  бронза  латунь  алюминий  титан  никель  кобальт  цинк  магний  олово  свинец  медно-никелевые сплавы  вольфрам   молибден   ниобий   тантал

Соотношения значений твердости при измерений твердости
методами Бринелля, Виккерса, Рокуэлла и Шора

При сопоставлении значений твердости, полученных разными методами, между собой и с механическими свойствами материалов необходимо помнить, что приводимые в литературных источниках таблицы или зависимости для такого сопоставительного перевода являются чисто эмпирическими. Физического смысла такой перевод лишен, так как при вдавливании paзличных по форме и размерам инденторов и с разной нагрузкой твердость определяется при совершенно различных напряженных состояниях материала.

Даже при одном и том же способе измерения твердости значение сильно зависит от нагрузки: при меньших нагрузках значения твердости получаются более высокими (Рис. 5).

Рис. 5. Зависимость твердости по Виккерсу (HV) от испытательной нагрузки

 

То же самое справедливо и для сопоставления значений твердости с механическими свойствами материала, определяемыми при растяжении или других формах нагружения. Кроме того, традиционные механические характеристики материала (предел пропорциональности, предел текучести, предел прочности, относительное удлинение и др.) являются интегральными характеристиками всего испытуемого образца материала и зависят от формы образца и условий испытаний. Они, в частности, отражают различие в протекании процессов структурной самоорганизации во внутренних и приповерхностных слоях материала, поэтому на них оказывают сильное влияние состояние и структура поверхностных слоев материала, в том числе поверхностная обработка, наличие покрытий, топографическая структура поверхности и т. д. Например, в зависимости от состояния поверхности предел текучести для одного и того же материала может различаться на 50% и более. Значения же твердости, напротив, отражают свойства материала при локальном нагружении вдавливанием индентора. Естественно, что интегральные свойства материала в принципе нельзя полностью вынести из локальных.

В связи с отмеченным пользоваться переводом чисел твердос­ти, полученных разными методами, следует очень осторожно и преимущественно для предварительной оценки относительного изменения свойств материала. Тем не менее, в ряде конкретных случаев и для одного и того же или очень близких по свойствам и структуре материалов такой перевод может оказаться достаточно точным и может служить основой оперативных методов неразру­шающего контроля. Ориентировочный перевод значений твердости, определяемый различными методами, приведен в табл. 2.

 

Твердость по Бринеллю (D= 10 мм, Р= 3000 кгс), НВ Твердость по Роквеллу (шкала С, Р = 150 кгс), HRC Твердость по Виккерсу, HV Твердость по Шору, HSD
143 - 143 23
149 - 149 24
156 - 155 26
163 2 162 27
170 4 171 28
179 7 178 29
187 9 186 30
197 12 197 31
207 14 208 33
217 17 217 34
229 20 228 36
241 23 240 38
255 25 255 40
269 27 270 42
285 29 285 44
302 31 303 46
321 33 320 49
341 36 344 51
363 39 380 54
388 41 401 57
143 - 143 23
149 - 149 24
156 - 155 26
163 2 162 27
170 4 171 28
179 7 178 29
187 9 186 30
197 12 197 31
207 14 208 33
217 17 217 34
229 20 228 36
241 23 240 38
255 25 255 40
269 27 270 42
285 29 285 44
302 31 303 46
321 33 320 49
341 36 344 51
363 39 380 54
388 41 401 57
415 43 435 61
444 46 474 64
477 49 534 68
514 52 587 73
555 56 650 78
600 60 746 84
653 64 868 91
682 66 941 94
712 68 1022 98
745 70 1116 102
780 72 1220 106

Табл. 2. Ориентировочный перевод чисел твердости, определяемых различными методами (по М.Л. Бернштейну, А.Г. Рахштадту и др.)

По твердости в состоянии поставки металлопрокат тяжелых цветных металлов и сплавов отечественных заводов ОЦМ раз­деляют на следующие виды в зависимости от степени холодной деформации после отжига: мягкий (М) — ε = 0, четвертьтвердый (Ч) - ε = 5... 10%, полутвердый (ПТ) - ε = 15...25%, твердый (Т) - ε = 35...50%, особотвердый (ОТ) - ε > 50

Поскольку твердость косвенно связана с другими показателями механических свойств, то прокат определенной твердости имеет но многих случаях и вполне определенные для данного состояния прочность, пластичность или упругость.

Однако, как было показано выше, в явном виде связи между твердостью и другими механическими свойствами не существу­ет. Поэтому готовый прокат подвергают различным механи­ческим испытаниям (например, на растяжение), выполня­ют технологические пробы на выдавливание лунки, на перегиб и др.