ВИЗНАЧЕННЯ ТВЕРДОСТІ ПО РОКВЕЛЛУ

У ряді випадків визначення твердості на приборі Брінеля виявляється неможливим. Не можна, наприклад, випробувати загартовану сталь, тому що, індентор прибору Брінеля також виготовлений із загартованої сталі. Не можна вимірювати твердість тонких поверхньозміцнених шарів виробів, підданих хіміко-термічній обробці, і твердість різних поверхневих покрить.

У цих випадках можливе застосування інших приборів – Роквелла, Віккерса, ПМТ.

Вимір твердості по Роквеллу здійснюється відповідно до ДСТ 9013-59. При цьому індентором може служити алмазний конус з кутом при вершині 120° чи сталева загартована кулька діаметром 1,588 мм (1/16 дюйма). При проведенні випробувань індентор вдавлюється в зразок під дією двох послідовно прикладених навантажень: попередньої Р_о і загальної:

Р = Р_о + Р₁, (7)

де Р₁ - основне навантаження (рис. 2.б).

Принципова відмінність виміру твердості на приборі Роквелла від виміру на приборі Брінеля полягає в тому, що твердість визначають не по площі відбитка, отриманого при вдавленні индентора, а по його глибині, що і є критерієм твердості при цьому випробуванні.

Глибину вдавлення h визначають після зняття основного навантаження і по її значеннях обчислюється величина твердості по Роквеллу HR. Природно, чим більше глибина отриманого відбитка, тим менше значення твердості.

Твердість по Роквеллу виражається в умовних одиницях. За одиницю твердості прийнята безрозмірна величина, що відповідає осьовому переміщенню індентора на 0,002 мм.

При іспитах твердість можна вимірювати по трьох шкалах: А, В, С.

При використанні в якості индентора алмазного конуса твердість визначають по двох шкалах: А и С, при використанні кульки – по шкалі В.

Число твердості по Роквеллу обчислюється по формулах:

1.При вимірі по шкалах А и С:

HRC (HRA) = 100 – e(8)

2.При вимірі по шкалі В:

HRB = 130 – e(9)

де e = (h - ho) / 0,002(10)

При виборі умов випробування доцільно керуватися наступними даними (табл. 1):

Результати визначення твердості фіксуються на індикаторі прибору, де є дві шкали – чорна і червона. Чорна використовується при вимірах за допомогою алмазного конуса чи конуса таких же розмірів, виготовленого з твердого сплаву (А и С). Червона шкала для вимірів за допомогою кульки (В).

Випробування здійснюються в наступному порядку:

Установлюється зразок на столику прибору; зразок приводиться в зіткнення з индентором за допомогою механізму підйому і здійснюється попереднє нагружение. При цьому индентор вдавлюється в поверхню зразка на глибину h_о. Досягнення попереднього навантаження Р_о = 10 кгс (98 Н) відзначається на шкалі установкою маленької стрілки на червоній крапці. Положення великої стрілки повинне при цьому збігатися з цифрою «0» чорної шкали. Якщо цього не відбулося необхідно повернути шкалу маховичком до точного збігу цієї стрілки з зазначеною позначкою.

Таблиця 1 – Умови іспитів на приборі Роквелла

Натиснути на клавішу механізму нагружения, у результаті чого на индентор подається основне навантаження Р₁, під дією якої він поглиблюється в зразок. Витримка під навантаженням і зняття навантаження відбувається автоматично. У кінцевому положенні велика стрілка вказує на значення твердості по відповідній шкалі.

Твердість по Роквеллу позначається цифрами, що характеризують величину твердості, і літерами HR із указівкою шкали, наприклад: 61,0 HRC; 42,0 HRB.