Файл: Неразрушающие методы контроля металлов на тепловых электростанциях..pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 19.10.2024
Просмотров: 41
Скачиваний: 0
нагрузки P и продолжительность ее приложения при
условии, если последняя отличается от выдержки на 10—
15 сек для черных металлов и 20—30 сек для цветных,
Для сталей числа твердости по Виккерсу практически
-совпадают с числами твердости по
Бринеллю в интервале значений
145—340 Hb(Hv). Если заменить пирамиду на конус с углом при вершине 136°, то при испытании сталей число твердости «по кону су» будет равным Hv [Л. 6] (в
этом случае за d принимается
диаметр конического отпечатка). Для неразрушающих методов определения твердости применя ются переносные твердомеры ста
тического и динамического дейст
Рис. 10. Схема измере-
НИЯ твердости по Вик-
керсу.
вия, принципиальное отличие
между которыми состоит в спосо бе приложения нагрузки к инден
тору. Так, в приборах статическо
го действия индентор вдавливает-
ся в металл постепенно с равномерным нарастанием
величины нагрузки, а в приборах динамического дейст
вия индентор вдавливается под действием ударной на грузки. В зависимости от типа применяемых твердоме ров испытания условно разделяются на статические и
динамические.
7. УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ПЕРЕНОСНЫХ ПРИБОРОВ ДЛЯ СТАТИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ
Для статического определения твердости металла
в условиях тепловых электростанций применяются при
боры типа МЭИ-ТЗ, МЭИ-Т5, МЭИ-Т7 конструкции Мос
ковского энергетического института и переносные твердо-,
меры типа ТПП-10 и ТКП-1, выпускаемые серийно, заво
дом ЗИП (г. Иваново).
Прибор МЭИ-Т5 -(рис. 11) предназначен для определения харак
теристик механических свойств методом вдавливания стального за
каленного шарика. Основанием прибора является опорный |
4 |
стол |
|
Λ |
|||||||
на |
котором5 |
смонтированы |
держатель |
индентора |
6 |
ручной |
привод |
||||
нагружения |
3, |
пружинный силоизмерительный |
механизм |
|
с |
ин |
|||||
дикатором |
и измерительный микроскоп МП'В-1 |
в |
с осветителем |
|
|||||||
Вследствие |
возможного |
перемещения |
головки |
пазах |
опорного |
22
стола с помощью ходового винта 8 прибор позволяет за один уста*
нов произвести несколько замеров. Для крепления прибора на тру бопроводах служит цепной захват 9. В качестве индентора для опре
деления условного предела текучести σo,2 применяется шарик диа
метром 10 мм и шарик с диаметром 2,5 мм для определения
твердости Hв и предела прочности. Конструкция прибора позволяет
Рис. 11. Переносный твердомер статическо
го действия МЭІІ-Т5.
производить измерения 1B основиОхМ на горизонтальных поверхностях
деталей. Твердость |
Hb |
определяется |
вдавливанием ширина диамет- , |
||||||||
ром 2,5 |
мм |
|
под |
нагрузкой |
187,5 |
кгс. |
Нагружение выполняется плав |
||||
но |
и при |
достижении конечной величины производится выдержка |
|||||||||
в |
течение |
2 |
сек. |
Среднее |
значение |
диаметра лунки высчитывается |
|||||
|
|
по трехкратному вдавливанию шарика в ближайшие точки. Твер
дость металла |
определяется по таблице, прилагаемой к |
прибору, |
||||
в |
зависимости |
от величины диаметра отпечатка. |
Масса |
прибора |
||
13 |
кг, |
размеры |
235 X 270 X 330 |
мм. |
твердости мето |
|
|
Прибор ТПП-10 предназначен для измерения |
дом вдавливания алмазной пирамиды с углом при вершине между
противоположными |
гранями 136° |
|
(по |
Виккерсу) |
(рис. 12). Головка |
||||||
прибора |
крепится |
к основанию |
1 |
при измерениях на деталях диа |
|||||||
метром |
более 250 |
мм |
или монтируется на скобе |
2 |
при |
измерениях |
|||||
на деталях диаметром меньше |
|
250 |
мм. |
Для получения |
отпечатка |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
23
к индентору |
прикладывается в зависимости от6 |
измеряемой твердо |
|||||||||
сти нагрузка 5 |
кгс |
или 10 |
кгс. |
Нагрузку |
увеличивают |
постепенно |
|||||
и плавно |
с |
помощью перемещения рукояткой |
тубуса |
микроскопа |
|||||||
МПВ-1,3, |
к которому прикреплена упругая |
скоба |
4 |
с индикатором 5. |
|||||||
Достижение |
необходимой |
нагрузки контролируется |
с помощью |
||||||||
индикатора. |
Твердость |
Hv |
определяется с |
помощью таблиц ГОСТ |
|||||||
|
Рис. 12. Кинематическая2 — |
—схема переносного твердомера4 |
статического |
|||||||||
|
5 — |
|
6 |
|
3 |
действия ТПП-10. |
— силоизмерительная |
ско |
|||
/ — основание; |
скоба; |
|
тубус микроскопа; |
||||||||
ба; |
|
индикатор; |
|
— рукоятка механизма |
нагружения; 7 — осветитель |
ми |
|||||
2999-59 |
кроскопа; |
8 — |
натяжное устройство; |
9 |
— зажимной винт. |
|
|||||
по среднему |
арифметическому |
|
величин обеих |
диагоналей |
отпечатка, измеренных с помощью микроскопа. Прибор позволяет производить измерения на горизонтальных и вертикальных поверхно
стях деталей (наибольший угол наклона 90°) .,Масса прибора с од
ним из приспособлений для крепления не более 5 кг. В настоящее
время вместо Прибора ТПП-10 выпускается прибор ТПП-2.
Прибор TK∏-ll предназначен для измерения твердости по мето
ду вдавливания стального шарика диаметром 1,588 мм или алмазного
конуса-с углом при вершине 120° (по Роквеллу). Прибор позволяет производить измерения на горизонтальных и вертикальных поверхно стях деталей !(наибольший угол наклона головки 90°). Постепенное
24
и плавное увеличение нагрузки, прикладываемой к индентору, осу
ществляется ручным приводом с помощью пружинного механизма,
вмонтированного в измерительную головку. Для крепления головки
прибора в изделиях применяется малая струбцина с испытательным
пространством 100 мм и большая струбцина с испытательным про странством 250 мм, а также цепной или магнитный захваты.
Из приборов статического действия, кроме перечис
ленных, получили распространение приборы ПБ-3, ТШП-1, ТШП-2, ТШП-3, ТШП-075; твердомер Красавце
ва, в которых используется индентор шаровой формы;
приборы ПП-2, ТПП-1, М-1, М-2 с индентором в виде конуса и пфизмы; КПИ-ВМЖ для определения условной твердости и прочностных характеристик стали. Особен
ностью всех приборов статического действия является
необходимость их крепления к испытываемому изделию и создание нагрузки па индентор при помощи механиз
ма, приводимого в действие рукой оператора, что увели чивает массу и габариты приборов п усложняет их эксплуатацию.
8. УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ПЕРЕНОСНЫХ ПРИБОРОВ ДЛЯ ДИНАМИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ
Приборы динамического (ударного) действия лишены недостатков, которыми обладают статические приборы
(необходимость жесткого крепления на изделии, боль
шие габариты и масса). Эти приборы позволяют вести измерение в любом пространственном положении и не
требуют приложения больших нагрузок, а значит, могут
быть использованы для измерения твердости на изделиях
любой конфигурации, размеров и в любых производст
венных условиях. Однако результаты измерения твердо
сти динамическими методами не всегда находятся в од нозначной связи с результатами, полученными при статических методах измерения. На результаты измере
ний твердости при динамическом приложении нагрузки
к индентору оказывает влияние соотношения масс со-
ударяемых тел, скорость удара, константы пластичности
материалов изделия и эталона. Характер сопротивления
материалов деформированию под воздействием динами
ческой нагрузки отличается от характера сопротивления
деформированию материалов под воздействием статиче
ских нагрузок, что снижает точность результатов при ди
намических испытаниях но сравнению со статическими.
25
Приборы динамического дей
ствия подразделяются на при
боры с произвольной и посто
|
|
|
|
|
янной |
(фиксированной) |
энер |
|||||
|
|
|
|
|
гией ударного нагружения ин |
|||||||
|
|
|
|
|
дентора. |
|
|
|
’* |
|
||
|
|
|
|
|
|
Типичным прибором с про |
||||||
|
|
|
|
|
извольной энергией |
удара для |
||||||
|
|
|
|
|
приближенного |
определения |
||||||
|
|
|
|
|
твердости металлов по Бринел |
|||||||
|
|
|
|
|
лю является |
прибор |
Польди — |
|||||
|
|
|
|
|
Хютте (рис. 13). Динамическое |
|||||||
|
|
|
|
|
нагружение стального шарово |
|||||||
|
|
|
|
|
го |
индентора' осуществляется |
||||||
|
|
|
|
|
посредством |
удара |
произволь |
|||||
|
|
|
|
|
ной силы по штоку прибора |
4 |
||||||
|
|
|
|
|
ручным |
молотком.1 |
При ударе |
|||||
Рис. |
13. Конструкция |
удар |
происходит одновременное вне |
|||||||||
дрение индентора |
|
в эталон |
2 |
|||||||||
1ного— |
твердомера Польди3— — |
|
||||||||||
|
Хютте. |
|
|
.и изделие. В качестве инденто |
||||||||
пус прибора; |
шток. |
ра |
используется обычно сталь |
|||||||||
шарик; 2 — эталон; |
|
кор |
ной |
закаленный |
шарик |
диа |
||||||
|
|
4— |
|
|
метром |
10 |
|
а |
в качест- |
|||
|
|
мм, |
|
|
мм, |
|||||||
ве |
эталона |
стальной |
брусок |
с |
поперечным |
сече- |
||||||
пнем 10× 10 |
|
твердость которого известна. |
Твердость |
по Бринеллю определяется путем сравнивания диаметров
отпечатков, полученных на изделии и эталоне. Для ее
вычисления применяется формула
|
|
|
D — 1∕^D2 — d23 |
|
|
|
|||
|
|
|
Hb = Hвэ------1Л |
|
, -, |
|
|
|
|
где |
|
Нвэ— |
твердость эталона; |
D — |
диаметр шарика, |
mm`, |
|||
d3 — |
диаметр отпечатка на эталоне; |
d |
— |
диаметр отпе |
|||||
чатка на изделии. |
|
|
|
с применением |
|||||
|
В связи |
с тем, что при испытаниях |
произвольной энергии удара величина и характер нагру жения не отвечают стандартным и могут иметь место различия в сочетаниях твердостей эталонов и контроли-
руемых изделий,, а также при изготовлении ¡их из сталей
разных марок |
(разные сплавы по-разному реагируют |
|||
на |
изменение характера нагружения), |
значения |
Нв, |
|
получаемые прибором Польди — Хютте, |
будут отличать |
|||
ся |
от значений, |
полученных на стандартном оборудовав |
26