שיטת Brinell: תכונות מהות

כדי לקבוע את מידת הקשיחות של המצאת Brinell מהנדס השבדי ביותר חומר נפוץ - שיטה מודדת מאפייני שטח ומאפיינים של פולימר נותן מתכות נוספות.

הערכת החומר

זה בזכות תגלית זו נאמדת כעת בנתיב של היישום היעיל ביותר של פלסטיק. לא גבוה מדי פלסטיק קשיות בדק עבור גמישות ורכות כדי לשמש איטום, איטום וחומרי אטם. פיתוח Brinell - שיטה לקביעת הכח והקשיחות של החומר, אשר ישמש מבנים חשובים - ב גלגלי ההילוך ו כתרים, מסב תחת עומס כבד, את הפרטים של הקשרים המושחלים, וכו '

הערכת החוזק נותנת המדויק ביותר היא בשיטה זו. ערך הפרמטר, אשר מסומן R1V, יתר על המידה. הנפוץ ביותר למטרה זו התפתחות Brinell - השיטה שבה כדור פלדה חמישה מילימטר נלחץ לתוך החומר. על פי עומק של הזחה הכדור והוא נקבע על ידי GOST.

סיפור

בשנת 1900, מהנדס משוודיה, שיטת Yuhana Avgusta Brinell, הוא הציע מדע החומרים העולמי, שהתפרסם. לא רק שהוא שנקרא על שמו של הממציא, אלא גם להפוך הנפוץ ביותר סטנדרטי.

מהי קשיות? נכס מסוים של החומר, לא לחוות את דפורמציה פלסטית של איש הקשר של ההשפעה המקומית כי בדרך כלל מסתכם indektora יישום (גוף נוקשה) לתוך החומר.

שוחזר וקשיחות משוקמת

שיטת Brinell עוזרת למדוד את הקשיות המופחתת, אשר נקבעה על ידי היחס בין עומס הנפח של התדפיס, באזור ההקרנה או שטח פנים. לפיכך, הקשיות היא נפחית, ועל משטח הקרנה. זה האחרון נקבע על ידי היחס בין: העומס לאזור ההדפסה. קשיות גורפת נמדדת על ידי יחס העומס להיקף זה, ועל הדירה - העומס לאזור ההקרנה, אשר הותיר חותם.

קשיות Unreduced Brinell פי השיטה המוגדרת על ידי אותו הפרמטרים, רק הערך שנמדד הופכת כוח גרר בסיסי, היחס אשר אל פני שטח, מציגה נפח או הקרנת מוטבע indektor החומר. כמו כן מחושב בתפזורת, ועל קשיחות משטח שטוח: היחס בין כוח עמידות גם את שטח הפנים של indektora חלק בלע או לאזור של הקרנה שלה, או את עוצמת הקול.

קביעת קשיות

היכולת להתנגד פלסטיק דפורמציה אלסטית כאשר נתון indektora מחומר קשיח יותר - ההגדרה של קשיות, כלומר, כזה הוא למעשה חומר הבדיקה כדי הזחה. שיטה למדידת קשיות Brinell - מודד כמה עמוק חדרה indektor לתוך החומר. כדי לדעת את הערך המדויק של הקשיות של החומר, יש צורך למדוד את עומק החדירה. לשם כך, יש שיטה Brinell ו רוקוול, שיטת ויקרס לעתים נדירות.

אם שיטת רוקוול ישירות מקובעת את עומק החדירה חרוז לתוך החומר, ואת הסימן ויקרס Brinell נמדד שטח הפנים שלה. מתברר כי indektor העמוק בתוך החומר, החותם מתקבל שטח גדול יותר. קשיות ניתן לבדוק באופן מוחלט כל חומרים: מינרלים, מתכות, פלסטיק וכדומה, אבל נקבעו לפי הקשיות של כל אחד מהם השיטה משלה.

איך למצוא את הדרך

שיטה לקביעת קשיות Brinell היא טובה מאוד עבור חומרים הומוגניות, סגסוגות, אשר אינם קשות מדי. לא רק את סוג החומר קובע את שיטת המדידה, אך הם עצמם הפרמטרים שיקבעו. קשיות נמדדת סגסוגות יש בממוצע מאז שהם להתקיים חומרים בעלי מאפיינים שונים. לדוגמה, ברזל. יש לו מבנה הומוגניות מאוד, יש cementite הנוכחי, גרפיט, פרלייט, פרית, ולכן מדוד את הקשיות של ברזל יצוק - ערכים ממוצעים, תנאי הקשיות של כל הרכיבים.

מדידת קשיות של מתכות על פי השיטה Brinell מתבצעת באמצעות indektora גדול למוציא מופעלת באזור מדגם גדול יותר. לפיכך ברזל יצוק ועשויים להיות מוכן בתנאים אלה ערך הוא ממוצע של שלבים רבים ושונים. שיטה זו היא טובה מאוד כאשר נמדדו סגסוגות קשיות - ברזל, מתכות ברזליות, נחושת, אלומיניום וכדומה. די במדויק, בשיטה זו ניתן לראות את שווים של קשיות של פלסטיק.

לעומת רוקוול

זה טוב עבור מתכת קשה superhard וקשיות הערך הנובע גם הוא בממוצע. Indektorom הוא כדור פלדה או חרוט, אך מלבד אלה משמש, ואת פירמידת יהלום. הטביעה על החומר כפי שנמדד בשיטת רוקוול גם מתקבלת גדולה ומספר קשיות שלבים שונים בממוצע.

סולם Brinell רוקוול ושונה עקרונית: בתוצאה לשעבר מוצג כמנה לאחר חלוקת כוח לחיצה על השטח של אזור ההדפסה, אבל רוקוול מחשבת את היחס בין עומק החדירה של יחידת המידה של עומק המדידה. זו הסיבה רוקוול קשיות כמעט מימדים, ו HB נמדדת בבירור ק"ג לכל מילימטר מרובע.

שיטת ויקרס

אם המדגם הוא קטן מדי או המדידה הדרושים להתנגד קטנה מטביעת רגל indektora הערך המודדת את הקשיות של רוקוול או קשיות Brinell, יש צורך להשתמש בטכניקות microhardness, ביניהם הפופולריים ביותר - ויקרס. Indektorom הוא פירמידת יהלום, אבל החותם נבחן ונמדד על ידי מערכת אופטית, בדומה מיקרוסקופ. יהא זה ידוע לערך בממוצע, מדי, אבל הקשיחות מחושבת על שטח קטן בהרבה.

אם קנה המידה של האובייקט כדי להימדד קטן למדי, היא משתמשת מיקרו מד קשיות, מסוגל לעשות סימן שלב, דגנים בודדים, השכבה, ואת עומס הזחה ניתן לבחור באופן עצמאי. Metallography מאפשר שימוש בשיטות אלה ולקבוע את הקשיות microhardness מדע מתכות וחומרים באותו אופן קובעות את הקשיות microhardness של חומרים מתכתיים.

מגוון של

ישנם שלושה טווחים למדידת קשיות. טווח מאקרו מוסדר על ידי ערך העומס מ 2 N כדי 30 kN. Microrange מגביל לא רק את העומס על indektor, אלא גם את עומק החדירה. הערך הראשון הוא פחות מ 2 N, ואת השני - יותר מאשר 0.2 מיקרון. הננומטרי מוסדר רק על ידי עומק החדירה indektora - פחות מ 0.2 מיקרון. התוצאה נותנת חומר nanotvordost.

פרמטרים מדידים תלויים בעיקר העומס המוחלת על indektoru. תלות זו יש אפילו שם מיוחד - אפקט הגודל על אנגלית - אפקט גודל זח. אפקט גודל ניתן לקבוע indektora טופס. כדורים - עליות קשיות עם הגדלת עומס, ולכן, השפעת הגודל היא ההפך. ויקרס פירמידת ברקוביץ או מקטין את הקשיות עם הגדלת עומס (כאן, רגיל או השפעה ישר-ממדי). קונוס-הכדור, אשר ממשמש סולם רוקוול, מראה כי עלייה בעומס מגבירה את הקשיות הראשונה, ולאחר מכן את המבוא של החלק הכדורי מצטמצם.

חומרים ושיטות מדידה

רוב היום קשה מחומרים קיימים - שתי גרסות פחמן: יהלום חצי lonsdalite עדיף ב קשיות, וכן פולרנים שנמשך יהלום פעמים. יישום מעשי של חומרים אלה רק החל, ובעוד הנפוצים ביותר הוא היהלום הכי הקשה. בעזרתו, הוא קובע את הקשיות של כל המתכות.

שיטות לקביעה (הפופולרי ביותר) כבר מפורטות לעיל, אך כדי להבין את המאפיינים שלהם ולהבין את הצורך לשקול אחרים, אשר ניתן לחלק הלם דינמי, כלומר וסטטית, אשר כבר נחשב. שיטת מדידה נקראת גם סולם. יוזכר כי הפופולרי ביותר היא עדיין הסקאלה Brinell, הקשיות אשר נמדדה על ידי הקוטר של הכניסה, אשר משאירה את כדור הפלדה נלחץ אל פני השטח של החומר.

קביעת קשיות

שיטת Brinell (GOST 9012-59) המאפשר להקליט מספר קשיות ללא יחידות, המציין שלה HB, כאשר H - קשיות (קשיות), ו- B - למעשה Brinell. אזור ההדפסה נמדדת כחלק כדור ולא באזור מעגלי, כפי שעושה מגוון של מאייר למשל. קשיות רוקוול שונות בכך את עומק ההגדרה מחובר קשיות חומר כדור או קונוס של יהלום מתקבל ממדים. זה מיועד האגודה הערבית לזכויות האדם, HRC, HRB, או HR. הנוסחה לחישוב קשיות היא כדלקמן: HR = 100 (130) - KD. הנה ד הוא העומק של embedment, ו- K - גורם.

קשיות ויקרס יכולות להיקבע על ידי השיטה של החותם שהותיר פירמידת tetrahedral נלחצה לתוך החומר משטח ביחס לעומס שהופעל הפירמידה. אזור הדפסה - לא יהלום, וחלק הפירמידה הרבועה. ויקרס ממד צריך להיחשב קילו לכל מ"מ ^2, HV היחידה מסומנת. יש גם שיטה למדידת השור (זחה), המשמש בדרך כלל פולימרים ויש לו עשרה סולמות מדידה. השור ייסקר בקנה מידה מתאימה (הגרסה היפנית לחומרי רך וגמיש) הם מאוד דומה לשיטה הקודמת, רק בפרמטרים של מכשיר המדידה שונים ולהשתמש indektory השונה. שיטה נוספת Shore - פסילה - אל-מודולוס גבוהה כי היא חומרים קשים מאוד. ניתן להסיק כי כל שיטות למדידת קשיות של החומר, לחלק לשתי קטגוריות - סטטי ודינמי.

מכשירים וכלים

מכשירי זיהוי קשיות שנקרא tvordomerami, כלי מדידה זו. בדיקת ההשפעות השונות על האובייקט, כך שיטות יכולות להיות הרסניות והיא לא נהרסה. בין כל המדדים האלה אין קשר ישיר, שכן אף אחת מהשיטות אינו משקף את התכונות הבסיסיות של החומר בשלמותו.

עם זאת בנוי משוער השולחן מספיק, שם הם מחויבים מידה ושיטות שונות בקטגוריות של חומרים והקבוצות האישיות שלהם. יצירת טבלאות אלו התאפשרה לאחר סדרה של ניסויים ובדיקות. עם זאת, תיאוריות אשר יאפשר לאחד שיטות חישוביות כדי לעבור ממצב אחד למשנהו אינו קיים. השיטה בפרט שבאמצעותו הקשיות נקבעת בדרך כלל נבחרה על סמך הציוד הקיים, מדידת משימות בתנאי זה, וכמובן, את המאפיינים של החומר עצמו.