BÀI 1. ĐO ĐỘ CỨNG KIM LOẠI

MỤC TIÊU THÍ NGHIỆM :
Đo và xác định được thông số độ cứng, độ bền của kim loại cần đo.
Xác định được các bước, trình tự và thang đo của độ cứng.
So sánh được sai số giữa lí thuyết và thực nghiệm của độ cứng
Nắm vững nguyên lý đo độ cứng theo các phương pháp Brinell, Rockwell và Vicker.

TÓM TẮT LÝ THUYẾT :
Độ cứng là khả năng chống lại biến dạng dẻo cục bộ của kim loại , dưới tác dụng của tải trọng thông qua mũi đâm.Độ cứng là một đặc trưng cơ tính quan trọng của vật liệu.
Phương pháp đo độ cứng khác nhau:
- Phương pháp đâm: dùng 1 tải trọng xác định đặt lên mũi đâm có độ cứng rất cao để mũi đâm tác dụng lên bề mặt mẫu, gây ra biến dạng tại vị trí đâm.
- Phương pháp nảy lại: dùng để đo độ biến dạng đàn hồi bằng cách thả viên bi từ độ cao xác định lên bề mặt vật liệu. Sau đó, căn cứ vào chiều cao trước và sau khi thả bi mà tính ra số đo độ cứng.
- Phương pháp đo độ xước: là phương pháp đo khả năng chống lại phá hoại bề mặt của vật liệu.
Phương pháp đo độ cứng có ưu điểm:
Từ giá trị độ cứng đo được, có thể suy ra độ bền của kim loại dẻo. Mẫu thử không phải chuẩn bị đặc biệt. Không phá hủy mẫu khi thử. Có thể đo được chi tiết rất lớn hay rất nhỏ, rất dày hay rất mỏng.
Dưới đây giới thiệu các phương pháp đo độ cứng thông dụng theo phương pháp đâm.
Phương pháp đo độ cứng Brinell :
Nguyên lý của phương pháp này là ấn một viên bi bằng thép đã được tui cứng, lên bề mặt mẫu, dưới tác dụng của tải trọng, trên bề mặt mẫu có vết lõm hình chỏm cầu

Nếu gọi tải trọng tác động là P(N), diện tích vết lõm là S(〖mm〗^2), thì số đo Brnell được tính bằng biểu thức:




Các bi thường dùng có D =10; 5; 2,5 mm và tải trọng tương ứng là 30000; 7500 và 1875N. Lúc này tỉ số P/D2 = 300 (tỉ số này bằng 30 khi đơn vị đo là kG).
Phương pháp đo độ cứng Rockwell
Phương pháp này tiến hành bằng cách ấn mũi đâm kim cương hay hợp kim cứng hình côn, có góc ở đỉnh là 1200, hay viên bi thép có đường kính 1/16”, 1/8”, 1/4”, 1/2” lên bề mặt vật liệu. Số đo độ cứng Rockwell được xác định bằng hiệu số chiều sâu.

Độ cứng Rockwell C – mũi kim cương, tải trọng 1500N – HRC.
Độ cứng Rockwell A – mũi kim cương, tải trọng 600N – HRA.
Độ cứng Rockwell B – mũi bi 1,588mm, tải trọng 1000N – HRB.
Giá trị độ cứng được tính theo công thức:
HR=k-h/0,02
k là hằng số, khi dùng mũi bi k = 130; mũi kim cương k = 100.
h là chiều sâu vết lõm do tải trọng chính tác dụng (mm).
Phương pháp đo độ cứng Vicker
Phương pháp Vicker về nguyên lý đo giống như phương pháp Brinell, nhưng thay mũi bi bằng mũi kim cương hình tháp, có góc giữa hai mặt bên là 1360. Tải trọng sử dụng P = 50 ÷ 1500N, phụ thuộc vào chiều dày mẫu đo.
Gọi tải trọng là P, diện tích bề



DL32116lT1Yru2a

---