ZKOUŠKY TVRDOSTI - komplexní didaktické zpracování problému

1. ZKOUŠKY TVRDOSTI-komplexní didaktické zpracování problému

2. Definice tvrdosti H = f (e, P, F, T, t, v) H…tvrdost (z anglického slova hardness) e...elastické vlastnosti zkoušeného materiálu P... plastické vlastnosti zkoušeného materiálu F... velikost síly působící na vnikací těleso T... tvar, rozměry a tvrdost vnikacího tělesa t... tření mezi vnikacím tělesem a vzorkem v... rychlost pohybu vnikacího tělesa

3. Rozdělení metodměření tvrdosti • Podle principu: • vtiskové • vrypové • odrazové • kyvadlové • Podle rychlosti zatěžování: • statické • dynamické • dynamicko – elastické • dynamicko – plastické • Podle účelu měření: • zkoušky makrotvrdosti • zkoušky mikrotvrdosti

4. Zkouška tvrdosti podle Brinella

5. Tato metoda je vhodná pro: • lité, heterogenní materiály (grafitické litiny..) z důvodu velkého Ø kuličky a vysoké zátěžné F se tvrdost měří na poměrně velké ploše a tím se snižuje riziko ovlivnění výsledku lokální chemickou a strukturní heterogenitou • měkké slitiny(Al slitiny, dural, mosaz, bronz..),jednofázové i vícefázové Pozn: • Norma stanovuje nejen zátěžnou F, průměry vnikacího tělíska, ale také geometrické omezení vpichů (min. vzdálenost mezi dvěmi vpichy, min. vzdálenost prvního vpichu od okraje a min. tloušťku materiálu). • Tvrdost se měří na seříznutých plochách, popř. na výbrusech • Tvrdost se určuje podle průměru vtisku vnikací kuličky

6. Zkouška tvrdosti podle Vickerse

7. Tato metoda se zejména hodí pro: • Velmi tvrdé a homogenní (jednofázové) materiály nedá se použít pro grafitické, heterogenní slitiny a pro lité materiály, kde je nebezpečí staženin z důvodu tvaru vnikacího tělíska (diamantový jehlan) • Vrstvy (cementační EHT, nitridační NHT..) Pozn: • Norma stanovuje nejen zátěžnou F, průměry vnikacího tělíska, ale také geometrické omezení vpichů (min. vzdálenost mezi dvěmi vpichy, min. vzdálenost prvního vpichu od okraje a min. tloušťku materiálu). • Tvrdost se měří na seříznutých plochách, popř. na výbrusech • Jedná se o nejpřesnější metodu měření tvrdosti • Tvrdost se určuje podle průměrné délky úhlopříček vtisku

8. Zkouška tvrdosti podle Rockwella

9. Tato metoda se zejména hodí pro: Pozn: • Tvrdost se neměří, na základě hloubky vtisku se odečítá ze stupnice • Tato metoda je primitivní, nejméně přesná, rychlá • Touto metodou můžeme měřit tvrdost na povrchu materiálu na jakémkoliv místě (hřídele..), nemusíme upravovat ani zarovnávat plochu • 0,5 HR odpovídá 10 HV, což potvrzuje nepřesnost metody

10. Zkoušky mikrotvrdosti Metoda Vickers Metoda Knoop

11. Dynamicko – plastické metody Poldi kladívko Baumannovo kladívko

12. Tyto metody se zejména hodí pro: • Velké a těžké odlitky Poldi i Baumannovo kladivo je přenosné Pozn: • Jedná se o porovnávací metody (vtisk se porovnává s etalonem, jehož tvrdost a chemické složení známe)

13. Dynamicko – elastické metody Shoreho skleroskop Duroskop

14. Tyto metody se zejména hodí pro: • Pryže, plasty • Tvrdé povrchy ocelí (po zpevňování povrchu…) • Tam, kde ostatní metody nefungují

15. Vztahy mezi tvrdostí a základními materiálovými charakteristikami • pro nejběžnější konstrukční materiály (nízkouhlíkové anízkolegované oceli, litiny atd.): • mez kluzu: Re= (3,33 ÷ 5) ∙ HV (HB) • mez pevnosti: Rm= (2,86 ÷ 3,33) ∙ HV(HB) • pro svařitelné uhlíkové a uhlíko-manganové oceli: • smluvní mez kluzu: Rp 0,2 = 3,28 ∙ HV – 221 • mez pevnosti (pro HV 100 ÷ 250): Rm = 3,3 ∙ HV – 8 • mez pevnosti (pro HV 250 ÷ 400): Rm = 3,15 ∙ HV – 8 ***