Test de duritate metalică

Cristalizarea metalelor. Allotropia metalelor și fierului.

Trecerea de la o stare lichidă la o stare solidă (cristalină) se numește cristalizare. Procesele de cristalizare depind de temperatura și de debitul în timp, deci curbele de răcire sunt reprezentate grafic în coordonatele temperatură-timp (figura 1). Procesul teoretic, adică procesul ideal de cristalizare a unui metal fără supercoolizare, se realizează la o temperatură Ts (figura 1). Atunci când se atinge temperatura de solidificare perfectă Ts, scăderea temperaturii se oprește. Acest lucru se explică prin faptul că rearanjarea atomilor în timpul formării zăpezii cristalului are loc cu eliberarea căldurii (se izbește o căldură latentă de cristalizare). Fiecare metal pur (nu un aliaj) cristalizează la o temperatură constantă individuală. La sfârșitul solidificării metalului, temperatura acestuia scade din nou.

Practic, cristalizarea are loc la o temperatură mai scăzută, adică atunci când metalul este supracoheat la temperaturi Tn. TN1. Tn2. (de exemplu, curbele 1, 2). Gradul de supracolire (# 8710; T = Ts-Tn) depinde de natura și puritatea metalului și de viteza de răcire. Cu cât metalul lichid este mai curat, cu atât este mai predispus la hipotermie. Cu o creștere a ratei de răcire, gradul de supracolire crește, iar boabele de metal devin mai mici, ceea ce îmbunătățește calitatea acestuia. Pentru majoritatea metalelor, gradul de subrăcire în timpul cristalizării în condiții industriale este de la 10 la 30 ° C. La rate de răcire ridicate, poate atinge sute de grade.

Unele metale (fier, titan, cobalt, zirconiu etc.) au diferite laturi cristaline la diferite temperaturi. Acest fenomen se numește polimorfism sau alotropie. Procesul de tranziție de la o structură cristalină la alta se numește o transformare polimorfă (alotropică).

Structura care rezultă din transformarea polimorfă se numește forma alotropică. Forma alotropică, stabilă la o temperatură mai joasă, este notată de indicele a, la o valoare mai mare - b, g și așa mai departe.

Temperatura la care are loc tranziția rețelei de la o specie la alta se numește temperatura transformării polimorfe sau temperatura de recristalizare. În același timp, proprietățile metalului (densitatea, conductivitatea căldurii, capacitatea de căldură etc.) se modifică.

Transformările alotropice cu încălzire au loc cu absorbția căldurii și cu răcirea cu eliberarea ei. Atât în ​​timpul încălzirii cât și al răcirii, transformările alotropice au loc cu o anumită întârziere. Astfel, conversia modificării a la modificarea b care apare la încălzire va fi întotdeauna peste temperatura de transformare b în a, care apare la răcire. Acest fenomen se numește histereză.

Test de duritate metalică. Determinarea durității prin metoda Vickers. Desemnarea. Domeniul de aplicare.

Duritatea se numește rezistența materialului la penetrarea în el a unui alt corp, mai solid, fără a primi deformări reziduale.

Sunt disponibile următoarele metode de testare a durității:

-Metoda lui Brinell (presarea unei mingi de oțel),

-Metoda Rockwell (prin apăsarea unui con de diamant sau o minge de oțel)

-Metoda Vickers (indentarea unei piramide cu diamante),

-metodă pentru determinarea microhardității,

-Metoda lui Shor (metoda reculului elastic).

Duritatea lui Vickers este duritatea materialului, calculată după dimensiunea impresiei produse de încărcarea piramidei diamante a indenterului. Indenterul folosit în testele Vickers este o piramidă cu o bază pătrată, laturile opuse converg la vârf la un unghi de 136º. Diamantul extrudează suprafața materialului la încărcări de aproximativ 120 kgf, iar mărimea tipăririi (de obicei nu mai mult de 0,5 mm) este măsurată pe un microscop calibrat. Numărul de Vickers (HV) se calculează după formula:

unde F este sarcina aplicată (măsurată în kgf) și D2 este aria imprimării (măsurată în milimetri pătrați).

Sarcina aplicată este de obicei determinată cu ajutorul HV-ului dat. Testul Vickers este fiabil pentru măsurarea durității metalelor și este folosit și pentru materialele ceramice. Metoda de testare Vickers este similară testului Brinell. Mai precis decât utilizarea unui indenter, cum ar fi o bilă de oțel Brinell, unde este necesar să se calculeze suprafața zonei imprimate, dispozitivele Vickers utilizează un penetrator sub forma unui pătrat cu capete ascuțite, i. are aspectul unei cărți de joc "diamante". Indentul Vickers este un con de diamant de 136 de grade cu o bază pătrată, materialul diamant al indenterului are un avantaj față de alți indenteri. nu se deformează cu timpul și cu utilizarea. Impresia din partea penetratorului asupra lui Vickers este un pătrat întunecat, pe fond deschis. O imprimare Vickersprint este mai ușor de numărat pe zonă decât o imprimare rotundă prin metoda Brinell. Ca și în cazul lui Brinell. numărul Vickers este calculat prin împărțirea sarcinii pe suprafața imprimării (H = P / A). Încărcarea variază de la 1 la 120 de kilograme.

Pentru a efectua testul Vickers, eșantionul este plasat pe o nicovală care are o bază filetată. Nicovă se întoarce până se apropie de indenter. Pârghia de pornire este activată, iar sarcina este aplicată treptat la indenter. Apoi, sarcina este resetată, iar nicovală cu proba este coborâtă. Procesul de aplicare și deversarea încărcăturii sunt monitorizate automat. Mai multe sarcini oferă valori de duritate aproape identice pe același material, ceea ce este cu mult mai bun decât o schimbare arbitrară a scării pe alte testere de duritate. Microscopul filat se rotește deasupra eșantionului pentru a măsura o imprimare pătratică cu o toleranță de plus / minus 1/1000 milimetri. Măsurătorile efectuate pe diagonalele imprimării pătrate sunt medii.

Denumirea corectă de Vickers este numărul urmat de "HV" (duritatea Vickers). Avantajul măsurării durității Vickers este acela că se pot face citiri foarte precise și faptul că numai un tip de indentor este utilizat pe toate tipurile de metale și studii de suprafață.

Articole similare

• Pietre prețioase de la A la Z - metale și aliaje din bijuterii - imperiu de pietre prețioase

• Cum de a alege un ferăstrău pentru un jigsaw pentru lemn și metal - sfaturi practice

• Bancă de încercare pentru cilindri hidraulici

Trimiteți-le prietenilor: