Instrukcja do laboratorium Materiały budowlane Ćwiczenie 12 IIBZ ĆWICZENIE 12 METALE POMIAR TWARDOŚCI METALI SPOSOBEM BRINELLA

Transkrypt

1 Instrukcja o laboratorium Materiały buowlane Ćwiczenie 1 ĆWICZENIE 1 METALE 1.1. POMIAR TWAROŚCI METALI SPOSOBEM BRINELLA Pomiar twarości sposobem Brinella polega na wciskaniu przez określony czas twarej kulki w powierzchnię baanej próbki. Śrenica ocisku kulki zmierzona po ociążeniu służy o obliczenia twarości. Schemat pomiaru z poaniem postawowych oznaczeń zamieszczono na rys Ogólna zasaa pomiaru polega na wciskaniu znormalizowanej kulki w płaską, wygłazoną część powierzchni próbki. Twarość jest określana jako iloraz siły F przez powierzchnię S czaszy ociśniętej w metalu przez kulkę. P h Rys Schemat oznaczania twarości stali metoą Brinella. Kulki pomiarowe. Używa się kulki wykonane z węglików spiekanych - materiału o znacznej twarości, zgonie z ISO Przygotowanie próbki. Powierzchnia baanego przemiotu w miejscu pomiaru twarości powinna być płaska i równa oraz oczyszczona ze zgorzeliny, smaru itp. Poczas wygłazania należy wystrzegać się zmiany twarości przez nagrzanie lub zgniot. opuszcza się ślay obróbki mechanicznej. Obróbkę powierzchni baanej próbki można wykonać szlifowaniem. o baania twarości za pomocą kulki o śrenicy = 1 mm powierzchnię próbki należy wypolerować. Kształt próbki może być owolny, po warunkiem zastosowania o pomiarów opowieniego stolika przemiotowego twarościomierza, zapewniającego: prostopałość powierzchni pomiarowej o kierunku ziałania obciążenia; położenie próbki bez okształceń sprężystych i przesunięć po wpływem ziałania obciążenia. Grubość próbki powinna być co najmniej 8 razy większa niż głębokość ocisku h obliczonego weług zależności: h (1 1 / ) gzie: h głębokość ocisku, mm; - śrenica kulki, mm; śrenia śrenica ocisku

2 Instrukcja o laboratorium Materiały buowlane Ćwiczenie 1 Minimalne grubości próbek o baań w zależności o śreniej śrenicy ocisku poaje tablica 1.1. Tab Minimalna grubość próbki o baań w zależności o śreniej śrenicy ocisku wg EN ISO :005 (wymiary w milimetrach). Śrenia śrenica ocisku Minimalna grubość próbki o baań = 1 =,5 = 5 = 0, 0,08 0,3 0,18 0,4 0,33 0,5 0,54 0,6 0,80 0,9 0,7 0,40 0,8 0,53 0,9 0,67 1,0 0,83 1,1 1,0 1, 1,3 0,58 1,3 1,46 0,69 1,4 1,7 0,80 1,5,00 0,9 1,6 1,05 1,7 1,19 1,8 1,34 1,9 1,50,0 1,67,,04,4,46 1,17,6,9 1,38,8 3,43 1,60 3,0 4,00 1,84 3,, 3,4,38 3,6,68 3,8 3,00 4,0 3,34 4, 3,70 4,4 4,08 4,6 4,48 4,8 4,91 5,0 5,36 5, 5,83 5,4 6,33 5,6 6,86 5,8 7,4 6,0 8,00 - -

3 Instrukcja o laboratorium Materiały buowlane Ćwiczenie 1 Tab. 1.. Stosunek 0, x F/ la różnych metali wg EN ISO :005. Materiał Twarość Brinella HBW Stosunek siła-śrenica 0, x F/ N/mm Stal, stopy niklu, stopy tytanu 30 < 140 Żeliwo a < 35 5 Mieź i stopy miezi 35 o 00 > < 35,5 Metale lekkie i ich stopy 35 o 80 > Ołów, cyna 1 Metale spiekane zgonie z normą ISO a o pomiaru twarości żeliwa należy stosować kulki o nominalnej śrenicy,5 mm, 5 mm, lub mm. Wielkość siły obciążającej wg EN ISO : 005 poano w tablicy 1.3. Tab Siły obciążające la różnych warunków baania wg EN ISO :005. Symbol twarości Śrenica kulki mm Stosunek siła-śrenica 0, x F/ N/mm 5 15 Nominalna wartość siły obciążającej F HBW / ,4 kn HBW / ,71 kn HBW /00 9,807 kn HBW / ,903 kn HBW /50,5,45 kn HBW / ,7 N HBW 5/ ,355 kn HBW 5/50 5,45 kn HBW 5/ ,6 kn HBW 5/6,5 5,5 61,9 N HBW 5/ , N HBW,5/187,5,5 30 1,839 kn HBW,5/6,5,5 61,9 N HBW,5/31,5, ,5 N HBW,5/15,65,5,5 153, N HBW,5/6,5,5 1 61,9 N HBW 1/ , N - 3 -

4 Instrukcja o laboratorium Materiały buowlane Ćwiczenie 1 HBW 1/ 1 98,07 N HBW 1/ ,03 N HBW 1/,5 1,5 4,5 N HBW 1/ ,807 N Wykonanie pomiaru. Baanie przeprowaza się w temperaturze otoczenia w zakresie o C o 35 C. W warunkach kontrolowanych należy zapewnić temperaturę (3 ± 5) C. Oległość o brzegu próbki o śroka każego ocisku powinna być co najmniej wa i pół razy większa o śreniej śrenicy ocisku, natomiast oległość miezy śrokami wóch sąsienich ocisków powinna być co najmniej trzy razy większa o śreniej śrenicy ocisku. Zaleca się stosowanie kulki o śrenicy mm; jeżeli grubość baanej próbki na to nie pozwala, należy stosować kulkę o mniejszej śrenicy, lecz możliwie największą opuszczalną. Obciążanie kulki powinno się obywać równomiernie, bez wstrząsów, o uzyskania żąanej siły. Czas o początku przyłożenia siły obciążającej, aż o osiągnięcia przez nią pełnej wartości nominalnej nie powinien mieścić się w zakresie o s o 8 s. Siłą obciążającą należy ziałać na próbkę o s o 15 s. Pomiar śrenicy ocisku jest przeprowazany mikroskopem pomiarowym lub innym przyrząem pomiarowem (np. lupki). Śrenicę ocisku należy mierzyć w wóch wzajemnie prostopałych kierunkach. Śrenia arytmetyczna obu pomiarów służy o obliczania twarości Brinella. Obliczanie i oznaczanie wyników. Twarość oblicza się, korzystając z następującej zależności: 0,F HBW S 0, F 1 1 gzie: - śrenica kulki; mm; F - siła obciążająca; N; - śrenica ocisku; mm; S - pole powierzchni ocisku, mm ; 0, stała równa 1/9,80665, gzie 9,80665 współczynnik przeliczeniowy z kg na N; HBW - twarość Brinella. Symbol jenostki twarości Brinella HBW uzupełnia się liczbami oznaczającymi: śrenicę kulki, wielkość stosowanego obciążenia i czas ziałania obciążenia. Poniżej poano przykła oznaczenia twarości Brinella, HBW: 600 HBW 1/30/0 Gzie: 600 wartość twarości Brinella; HBW symbol twarości, 1 śrenica kulki, mm; 30 przybliżona równowartość siły obciążającej, kg (30 kg = 94, N); 0 czas ziałania obciążenia (0 s), jeśli nie sprecyzowano, to 15 s; Po zakończeniu baań należy sporzązić protokół zawierający: oznaczenie ientyfikujące baaną próbkę, śrenicę użytej kulki, wielkość obciążenia, nominalny czas ziałania obciążenia, twarość poszczególnych ocisków, śrenicę ocisku oraz ewentualne uwagi onośnie o przeprowazonych pomiarów. Normy przemiotowe: PN-EN ISO :008. / - 4 -

5 Instrukcja o laboratorium Materiały buowlane Ćwiczenie 1 Grupa LP - /zespół ata Ćwiczenie 1 OZNACZANIE TWAROŚCI STALI METOĄ BRINELLA Pomiar Śrenica Pole Śrenica Wartość siły kulki nacisku ocisku powierzchni ocisku F 1 śr S mm N mm mm mm mm Twarość HBW Uwagi końcowe: - 5 -