Материалтану

Тәжірибе жүзінде қаттылықты анықтауда 2.6-өрнегі бойынша есептеу қолданылмайды, оның орнына әртүрлі диаметрлік шариктермен ойықтарға және жүктемелерге арналып құрастырылған кестені қолданады (А Қосымшасы, соңғы бетте). Қолданатын шариктің диаметрлері 10мм; 5мм; 2,5мм. Шариктің диаметрі мен жүктеменің салмағы үлгінің болжамдық қаттылығы мен қалыңдығына байланысты алынады. Егер өлшенетін металдың қалыңдығы:

6мм-ден асса, шариктің диаметрі, Д= 10мм:

3мм – 6мм болса, Д= 5мм:

3мм – ден төмен болса, Д= 2,5мм:

Үлгіге түсетін күш (Р) келесі өрнекпен анықталады:
Р = к ∙Д², (2.7)

мұнда, к – металл табиғатына байланысты коэффициент, қара металдар үшін к = 30: түсті металдар үшін к = 10.

Үлгіге күштің түсу ұзақтығы (τ) үлгінің материалы мен қаттылықтың болжама мөлшеріне байланысты есептеледі. Қара металдар мен олардың қорытпалары үшін 10сек (НВ130-450), түсті металдар мен олардың қорытпалары үшін 60 сек (НВ8-35).

2.4.1 Үлгіні сынаққа дайындау

Бринелль әдісімен қаттылықты өлшеу шарттары:

- қаттылығы HB450кгс/мм² (4500МПа) астам үлгілерді сынауға болмайды;

- үлгінің беті жазық және таза болу керек;

- ойықтың диаметрі 0,2D  d  0,6D аралығында болу керек;

- үлгінің қалыңдығы ойықтың 10 есе қайталанатын қалыңдығынан кем болмау керек;

- көршілес ойықтардың центрлерінің арақашықтығы және ойықтың центрі мен үлгінің шетінің арақашықтығы 4d кем болмау керек.

Бринелль әдісімен қаттылық ТШ типті шарикті құралмен өлшенеді (2.2-сурет). Осылай өлшеу әдісін ұсынған швед инженері Юхан Август Бринелльдің (1849—1925) атымен аталады. Сынақтағы үлгіні қаттылықты өлшейтін құралдың үстеліне 1 қойып, маховик 2 арқылы ұштыққа 4 дейін көтеріп қатты қысу керек. Сол кезде үлгіге алдын ала 100 килограммға тең күш түседі. Негізгі күшті баспаны басып түсіреді. Жүктеменің 3 әсері уақыт релесімен реттеліп, шарик ұштығы есепті уақыт (10…60с) мөлшерінде батырылады, содан кейін қозғалтқыш білік кері қарай айналып, иінді қозғап жүктеменің әсерін тоқтатады. Қозғалтқыш автоматты түрде сөнгеннен кейін, үстелді төмен түсіріп, ойық түскен үлгіні алуға болады.

2.2-сурет. Бринелль әдісі бойынша қаттылықты өлшеу аспабының

(ТШ типті) схемасы
2.4.3 Ойықтың диаметрін өлшеу

Ойықтың диаметрі МПБ-2 типті есептік микроскоппен (Бринелль лупасы) өлшенеді. МПБ-2 микроскопын шариктің диаметріне байланысты таңдайды. Ұштық ретінле алынатын шариктің диаметрі 10 немесе 5 болса бөлудің мөлшері 0,05мм микроскобы (2.3-суреті), ал шариктің диаметрі 2,5 болса дәлдігі 0,01мм-ге дейінгі арнаулы микроскоп қолданылады.