Brinell njia: Makala na kiini

Kuamua ugumu wa nyenzo inayotumika Swedish mhandisi Brinell uvumbuzi - njia ambayo hatua mali uso na sifa za polymer anatoa vyuma ziada.

Tathmini ya mali

Ni kutokana na ugunduzi huu sasa inakadiriwa njia ya maombi ya ufanisi zaidi wa plastiki. Si juu sana ugumu plastiki kuchunguzwa kwa elasticity na softness kutumika kama sealant, kuziba na vifaa gasket. Maendeleo Brinell - njia ya kuamua nguvu na ushupavu wa vifaa, ambayo kutumika ujenzi muhimu - katika magurudumu gia na mataji, fani chini ya mzigo mzito, maelezo ya uhusiano mnyororo, nk

Tathmini ya nguvu anatoa sahihi zaidi ni njia hii. thamani parameter, ambayo ni imeonyeshwa R1V, kuelezeka. kawaida kutumika kwa shughuli hiyo Brinell maendeleo - njia ambayo tano milimita chuma mpira ni taabu katika nyenzo. Kwa mujibu wa kina cha mpira indentation na ni kuamua na GOST.

hadithi

Mwaka wa 1900, mhandisi kutoka Sweden, Yuhana Avgusta Brinell Mbinu, alipendekeza vifaa kimataifa ya sayansi, alifanya maarufu. Si tu alikuwa yeye jina kwa heshima ya mvumbuzi, lakini pia kuwa wengi sana kutumika sanifu.

ugumu ni nini? Hii mali fulani ya nyenzo, wala uzoefu deformation plastiki la mtu wa athari za mitaa kwamba mara nyingi inakuja chini ya utekelezaji indektora (mwili rigid) katika nyenzo.

Upya na unrestored ushupavu

Brinell njia husaidia kupima kupunguzwa ugumu, ambayo imedhamiria kwa uwiano wa mzigo na kiasi cha printout, eneo makadirio au eneo juu ya ardhi. Hivyo, ugumu ni volumetric, na makadirio ya ardhi. Mwisho imedhamiria kwa uwiano wa: mzigo kwa eneo magazeti. Bulk ugumu unapimwa kwa mzigo uwiano na kiasi cha yake, na gorofa - mzigo katika eneo makadirio, ambayo ina kushoto alama.

Unreduced Brinell ugumu kulingana na njia inavyoelezwa na vigezo sawa, tu thamani kipimo inakuwa msingi buruta nguvu, uwiano ni upi wa eneo, kiasi au makadirio maonyesho imewekwa katika indektor nyenzo. Kadhalika mahesabu wingi, na gorofa uso ugumu: uwiano wa nguvu ya upinzani aidha eneo la ukubwa wa kukata tamaa sehemu indektora au kwenye eneo la makadirio yake, ama kiasi.

Uamuzi wa ugumu

uwezo wa kupinga plastiki na deformation elastic wakati wanakabiliwa na zaidi rigid nyenzo indektora - ufafanuzi wa ugumu, yaani, ni kwa kweli mtihani nyenzo indentation. Mbinu kwa ajili ya kupima Brinell ugumu - kipimo cha jinsi kina indektor amepata katika nyenzo. Kujua thamani halisi ya ugumu wa vifaa, ni muhimu kupima kina cha kupenya. Ili kufanya hivyo, kuna njia Brinell na Rockwell, Vickers njia mara chache kutumika.

Kama njia Rockwell moja kwa moja huamua bead kupenya kina katika nyenzo, na alama Vickers Brinell unapimwa kwa eneo lake juu ya ardhi. Ni zinageuka kuwa zaidi indektor katika nyenzo, alama hupatikana eneo kubwa. Ugumu wa kujaribiwa kabisa vifaa yoyote: madini, madini, plastiki na kama, lakini imedhamiria kwa sababu ya ugumu wa kila mmoja wao njia yake mwenyewe.

Jinsi ya kutafuta njia

Mbinu kwa ajili ya uamuzi wa Brinell ugumu ni nzuri sana kwa ajili ya vifaa inhomogeneous, aloi, ambayo si ngumu sana. Si tu ya aina ya vifaa huamua utaratibu wa kipimo, bali wao vigezo na kuamua. Ugumu wa hupimwa kama aloi kuwa na wastani kwa kuwa kuwepo vifaa na sifa tofauti. Kwa mfano, chuma. Yeye ina muundo inhomogeneous sana, kuna sasa cementite, grafiti, perlite, ferrite, na kwa hiyo kipimo ugumu wa chuma kutupwa - wastani wa thamani, suala la ugumu wa vipengele vyote.

Kipimo cha ugumu wa vyuma kulingana na Brinell njia unafanywa kwa kutumia indektora kikubwa kwa alama akageuka eneo kubwa sampuli. Hivyo kutupwa chuma na inaweza kuwa tayari katika hali hii thamani ambayo ni wastani wa awamu nyingi na mbalimbali. Njia hii ni nzuri sana wakati kipimo ugumu chuma cha pua - chuma, madini nonferrous, shaba, alumini na kadhalika. usahihi kabisa, njia hii inaonyesha thamani ya ugumu wa plastiki.

Rockwell vs

Ni vizuri kwa ajili ya chuma ngumu na superhard na ugumu wa thamani kusababisha pia wastani. Indektorom ni chuma mpira au koni, lakini badala ya hayo ni kutumika, na almasi piramidi. alama juu ya vifaa kama kipimo kwa njia Rockwell pia kupatikana kubwa na ugumu idadi awamu tofauti na wastani.

Brinell Rockwell wadogo na tofauti katika kanuni: katika matokeo ya zamani zimetolewa kama quotient baada kugawa nguvu kubwa ya uso wa eneo wa magazeti, lakini Rockwell huhesabu uwiano wa kupenya kina cha kitengo kikubwa kwa kina kupima. Ndio maana Rockwell ugumu karibu dimensionless, na HB ni wazi kupimwa katika kilo kwa kila milimeta ya mraba.

Vickers ugumu mtihani

Kama sampuli ni ndogo mno au kipimo muhimu kitu kidogo kuliko thamani indektora nyayo kwamba hatua ugumu wa Rockwell au Brinell ugumu, ni muhimu kutumia mbinu microhardness, kati ya ambayo maarufu - Vickers. Indektorom ni almasi piramidi, lakini alama ni kuchunguza na kipimo na mfumo wa macho, sawa na darubini. Kuwa ni anajulikana kwa thamani kwa wastani, pia, lakini toughness ni mahesabu ya eneo ndogo sana.

Kama ukubwa wa kitu kuwa kipimo ndogo kabisa, hutumia Micro durometer, ana uwezo wa alama kwa mtu binafsi nafaka, awamu, safu, na mzigo anatengeneza inaweza kuchaguliwa kwa kujitegemea. Metallography inaruhusu kutumia mbinu hizi na kuamua ugumu na microhardness ya madini na vifaa vya sayansi kwa njia moja huamua ugumu na microhardness ya vifaa vya nonmetallic.

mbalimbali ya

Kuna tatu ni kati ya kupima ugumu. mbalimbali ya jumla umewekwa na thamani mzigo kutoka KN 2 N 30. Microrange inapinga si tu mzigo juu ya indektor, lakini pia kina cha kupenya. Thamani ya kwanza ni chini ya 2 N, na ya pili - zaidi ya 0.2 microns. nanoscale umewekwa tu na kina cha kupenya indektora - chini ya 0.2 microns. Matokeo yake anatoa nanotvordost nyenzo.

vigezo Upimaji hutegemea hasa juu ya mzigo inayotumika kwenye indektoru. utegemezi huu ni hata ilipata jina maalum - kawaida athari kwa Kiingereza - indentation ukubwa athari. Size athari inaweza kuamua aina indektora. Spherical - ugumu kuongezeka na kuongezeka kwa mzigo, kwa hiyo, ukubwa athari ni kinyume. Vickers piramidi Berkovich au inayopunguza ugumu na kuongeza mzigo (hapa, ya kawaida au athari ya moja kwa moja ya pande). koni-tufe, ambayo hutumiwa kwa ajili ya Rockwell kikubwa, inaonyesha kuwa ongezeko la mzigo kuongezeka ugumu wa kwanza, na kisha kuanzishwa kwa sehemu mviringo hupungua.

Vifaa na mbinu za upimaji

Wengi ngumu leo kutoka vifaa yaliyopo - mbili carbon versions: lonsdalite nusu almasi ni bora katika ugumu, pamoja na fullerenes yenye ubora unaozidi almasi mara mbili. Vitendo matumizi ya vifaa hivi imeanza tu tu, na wakati wa kawaida ni almasi ngumu zaidi. Kwa msaada wake, unaweka ugumu wa vyuma yote.

Mbinu kwa ajili ya uamuzi wa (maarufu) zimekuwa waliotajwa hapo juu, lakini kuelewa tabia zao na kuelewa haja ya kuzingatia mengine, ambayo inaweza kugawanywa katika nguvu, yaani mshtuko tuli, ambayo tayari kuzingatiwa. kipimo njia pia huitwa wadogo. Ni lazima alikumbuka kwamba maarufu bado ni Brinell wadogo, ugumu ambao unapimwa kwa mduara wa indentation, ambayo majani pua mpira ni taabu katika uso wa nyenzo.

Uamuzi wa ugumu

Brinell njia (GOST 9012-59) inaruhusu kurekodi idadi ugumu bila vitengo, denoting HB wake, ambapo H - ugumu (ugumu), na B - kweli Brinell. eneo la magazeti ni kipimo kama sehemu ya nyanja badala ya eneo la mviringo, kama ilivyo kwa aina mbalimbali ya Meyer kwa mfano. Rockwell wadogo ni tofauti kwa kuwa kina cha ufafanuzi watumiaji katika mpira au koni nyenzo ugumu wa almasi hupatikana dimensionless. Ni mteule HRA, HRC, HRB, au HR. Mfumo wa mahesabu ya ugumu ni kama ifuatavyo: HR = 100 (130) - kd. Hapa d ni kina cha embedment, na k - sababu.

Vickers ugumu iweze kutambulika kwa njia ya alama kushoto kwa pembe nne piramidi ni taabu katika vifaa uso kuhusiana na mzigo kwamba ilitumika kwa piramidi. Print eneo - si almasi, na sehemu ya piramidi mraba. Vickers mwelekeo ichukuliwe kuwa kilo kwa kila mm ^2, imeonyeshwa kitengo HV. Pia kuna njia ya kupima Shore (indentation), kwa kawaida kutumika kwa ajili ya polima na ina kumi na mbili ya kipimo mizani. Shore Mwulizaji sahihi wadogo (toleo Kijapani kwa ajili ya vifaa laini na elastic) ni sawa na njia ya awali, tu vigezo vya kifaa kupima ni tofauti na matumizi indektory tofauti. Mwingine njia Shore - bounce - kwa high-modulus yaani vifaa ngumu sana. Inaweza kuhitimishwa kwamba mbinu zote za kupima ugumu wa vifaa, kugawanywa katika makundi mawili - nguvu na tuli.

Vyombo na zana

Vifaa kwa ajili ya uamuzi wa ugumu kuitwa tvordomerami, hii chombo kipimo. Upimaji mvuto mbalimbali kwenye kitu, hivyo mbinu inaweza kuwa uharibifu na si kuharibiwa. Kati ya wote wa mizani hii si kuwa na uhusiano wa moja kwa moja, kwa kuwa hakuna njia haionyeshi mali ya msingi ya nyenzo chote.

Hata hivyo kujengwa kutosha kukadiria meza, ambapo wamefungwa wadogo na mbinu mbalimbali kwa ajili ya makundi ya vifaa na vikundi vyao binafsi. Kujenga meza hizi mara inawezekana baada ya mfululizo wa majaribio na vipimo. Hata hivyo, nadharia ambayo kuruhusu moja ya mbinu za kuhesabu kubadili kutoka mode moja hadi nyingine haipo. Mbinu fulani ambayo ugumu imedhamiria kwa kawaida kuchaguliwa kulingana na vifaa vya kutosha, kupima kazi ya hali ya, na bila shaka, mali ya nyenzo yenyewe.