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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

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 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