Incercari de duritate a materialelor

Incercari de duritate a materialelor

Prin duritate se intelege, in general , rezistenta opusa de material,unei actiuni de patrundere mecanica a unui corp mai dur din exterior.

Scopul incercarilor de duritate este obtinerea de informatii cu privire la caracteristicile imprimate materialului prin aplicarea unor tratamente termice,I termochimice, mecanice (presare, trefilare, rulare, ecruisare, etc), sau depuneri electrochimce.

Dintre multiplele metode de incercare a duritatii, in practica incarcarilor si-au dobandit un rol insemnat numai metodele de imprimare cu urma remanenta, statice si dinamice.

Metodele statice de determinare a duritatii permit stabilirea duritatii in baza masurarii marimilor fundamentale care definesc duritatea, forta si deforea, viteza de aplicare a fortelor de incercare neavand o influenta hotaratoare asupra rezultatelor obtinute. Metodele statice utilizate in practica se deosebesc intre ale numai prin forma penetratorului si prin felul in care se masoara urma produsa (metodele: Brinell, Vickers, Rockwell).

Metodele dinamice de determinare a duritatii folosesc aparate speciale cu care sarcina este aplicata dynamic. Penetratorul patrunde in materialul examinat actionat de un soc sasand o urma, (metodele Baumann, Poldi), sau este ricosat (metoda Shore).

In continuare se expun detaliat urmatoarele metode de incercare a duritatii:, metoda Brinell, metoda Vickers, metoda Rockwell si metoda Foldi.

3.1.          incercarea duritatii prin  metoda Brinell STAS 165-83

1.3 Modul de lucru

- se alege penetratorul si sarcina in functie de materialul ce se incearca si se regleaza aparatul

- Se aduce piesa in contact cu penetratorul;

- Se pune in functiune aparatul Brinell

- Dupa incetarea functionarii aparatului se coboara masuta aparatului se deplaseaza piesa la locul de masura­re si se masoara diametrul urmei pe doua directii perpendiculare,

- Se fac trei incercari la distante indicate de STAS .
- Din tabele se determina duritatea prin citire.

- Daca nu sunt tabele de duritate, se face calculul duritatii cu relatia(1.)

- Rezultatele obtinute se inscriu in tabelul nr. 1.

1.4. Interpretarea rezultatelor

Valorile obtinute experimental se compara cu cele din standard

trag concluzii referitoare la proprietatile mecanice si tehnologice ale materialelor incercate.           1

2. Incercarea duritati prin metoda Vickers STAS 429 - 85              I

2. Modul de lucru

- Piesa sau proba de incercat se aseaza pe masa aparatului si se imobilizeaza. Cu ajutorul microscopului se cauta o zona curata pentru incercare;

- Se executa penetratia prin apasarea penetratorului pe suprafata de incercat lent progresiv fara socuri.

- Se ridica penetratorul si se masoara cele doua diagonale ale urmei, dupa se calculeaza media aritmetica a lor.

- Cu valoarea medie a celor doua diagonale se determina duritatea Vickers folosind tabelele aparatului; in lipsa tabelelor se calculeaza duritatea cu relatia  Intre 5 Kgf (49 N) si 100 Kgf (90o N) duritatea obtinuta este independenta de marimea sarcinii de incercare.

-Se executa cel putin trei urme respectandu-se distantele b = c = 2,5 d
pentru piese din otel, cupru si aliaje de cupru.

Rezultatele obtinute se inscriu in tabelul 2.

Tabelul 2

3 Incercarea duritatii prin metoda Rockwell STAS 493 - 88

Modul de lucru

- Se verifica daca manetele aparatului sunt in pozitiile corespunzatoare inceperii lucrarii (maneta mica in sus, maneta.mare in jos) si lampa de semnalizare a aplicarii sarcinii initiale functioneaza

- Se fixeaza in montura aparatului operatorului, care poate fi un con de diamant cu unghiul la varf de 120 ± 0,5° la incercarea C sau sferic dintr-o bila' de otel calit de diametru 1,588 mm la incercarea B.

- Se regleaza aparatul pentru conditiile prescrise la incercarea respec­tiva.

- Se examineaza piesa daca -indeplineste conditiile incercarii, dupa cere se aseza pe masa aparatului si se adduce in contact cu penetratorul in mod lent si progresiv pentru a nu se produce socuri ; se continua apasarea piesei de penetrator prin ridicarea mesei pana la stingerea lampii de semnalizare, fapt ce mercheaza aplicarea sarcinii initiale F : se opreste ridicarea mesei.

- Prin coborarea manetei mici se aplica asupra penetratorului suprasar­cina (F.); din acest moment maneta mare se ridica, asupra penetratorului actionand sarcina totala F = F₀ + F₁, durata prescrisa (8 ,15 sau 20 s) in functie de materialul supus incercarii.

- Pe parcursul ridicarii manetei mari are loc descarcarea penetratorului de suprasarcina F₁ de catre mecanismul automat, sarcina initiala F actionand in .continuare penetratorul .

- Se citeste pe dispozitivul indicator direct duritatea Rockwell fara a mai calcula diferenta HR = E - e pentru ca, cadranul dispozitivului indicator a fost adus le zero in mod automat in timpul aplicarii sarcinii initiale asupra pe­netratorului.

- Se coboara maneta mare, lampa de semnalizare se aprinde fapt ce marcheaza descarcarea penetratorului de sarcina initiala'; in timpul coborarii manetei mari, maneta mica se ridica.

- Se coboara masa aparatului cu piesa, aparatul fiind astfel pregatit
pentru o noua incercare, repetandu-se inca de doua ori incercarea ; distanta
intre doua urme respectiv intre urma si marginea piesei va fi de minim 2 ,mm in
cazul penetratorului conic si de. .cel putin 3 mm in cazul penetratorului sferic.

- Erorile cele mai frecvente sunt cauzate de asezarea incorecta a probelor.

4 Incercarea de duritate prin metoda dinamica - plastica cu bara de comparatie (metoda Poldi)

4.5 Modul de lucru

- Se aseaza bila pe materialul de incercat, aparatul fiind tinut in pozitie perpendiculara pe suprafata piesei de incercat.

Se aplica cu ciocanul o lovitura pe tija apara­tului, bila producand o urma in bara de comparatie si o urma pe piesa de incercat.

- Se masoara diametrul urmelor de pe bara de com­paratie si de pe piesa incercata cu ajutorul lupei aparatului. Se ia drept diametru al urmei media aritmetica a doua citiri pe doua directii perpendiculare.

- Din tabelele atasate aparatului se determina
duritatea pentru fiecare incercare ; in lipsa

tabelelor duritatea se va calcula cu relatia 5

- Se executa trei incercari distanta intre urmele invecinate pastran du-se la 3 d. Marimile urmelor se recomanda sa fie mentinute intre limitele 0.24 D si 0.6D

Rezultatele obtinute se inscriu in tabelul nr.4

Tabelul 4