Файл: Неразрушающие методы контроля металлов на тепловых электростанциях..pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 19.10.2024
Просмотров: 43
Скачиваний: 0
ниц. Точность определения твердости с помощью прибора Польди — Хютте при использовании эталона, изго товленного из того же материала, твердость которого
требуется определить, и имеющего твердость, близкую
к этому материалу, составляет ±7%. При несоблюдении этих условий ошибка измерения может достичь 50%
идаже более.
Вприборах с постоянной энергией нагружения удар осуществляется за счет энергии предварительно сжатой
или растянутой пружины. Для измерений твердости в ус ловиях электростанций применяются приборы динами
ческого действия ВПИ-2, ВПИ-ЗК; ТОП-1, КПИ-ВР.
Прибор ВПИ-2 (рис. 14) сконструирован Волгоградским политех
ническим институтом. Определение твердости производится до спо
собу одновременного вдавливания стального шарика диаметром 5 мм в эталон и изделие. Фиксированная энергия удара задается с по-
Рис. 14. Конструкция ударного |
|
|
\ \ |
. \ |
\ |
|
|
|
||||||||
|
твердомера |
ВПИ-2. |
|
|
|
|
|
\ |
\ |
|
|
|
||||
/ — индентор (шарик); 2 —эталон; |
3— |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
силовая |
|
пружина; |
4 — |
рычаг |
тяги; |
|
|
J |
|
) |
|
|
|
|||
5 — спусковой крючок; |
6 |
— |
боек; |
|
|
|
у_______________ |
|
|
|
|
|||||
|
|
7 — шток. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Вы |
|||||
|
|
|
пружины |
посредством рычага тяги |
4. |
|||||||||||
мощью сжатия силовой |
|
|||||||||||||||
веденный |
из зацепления |
спусковым |
крючком боек |
6 |
под |
действием |
||||||||||
пружины |
ударяет |
по головке |
штока |
7, |
который |
передает удар |
на |
|||||||||
эталон |
2 |
и шарик |
і(индентор) |
1. |
Твердость по Бринеллю определяет |
|||||||||||
|
|
ся с помощью прилагаемых к прибору номограмм или таблиц по известным диаметрам отпечатков на эталоне и изделии, а также фик сированной '(паспортной) скорости удара индентора. Размеры при
бора 236 X 454 X 59 мм, масса 1,8 кг.
Прибор ВПИ-ЗК (рис. '15) сконструирован Волгоградским по
литехническим институтом. Испытание металла с помощью прибора
производится методом одновременного вдавливания двустороннего
конического индентора с углами при вершине 136° в эталон и изде
27
лие. Твердость Hv (по Виккерсу) определяется с помощью номо
грамм или таблиц, прилагаемых к прибору, по 'соотношению диамет ров отпечатков, 'полученных при воздействии ударного нагружения
фиксированной энергии. Фиксирование энергии удара осуществляется
за |
счет |
предварительного |
растяжения силовой |
пружины |
1. |
Растя |
|||
жение |
силовой пружины |
осуществляется при |
движении |
|
штока |
2 |
|||
в |
сторону задней крышки |
3 |
при перемещении |
оператором |
|
корпуса |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 — |
|
Рис. |
615. Конструкция ударного твердомера ВПИ-ЗК. |
|
||||||||||||
силовая |
пружина; |
2— шток; |
3 — задняя |
|
крышка;^ |
4 |
— корпус прибора; |
|||||||||
5 — |
индентор; |
— ударник; 7 — захваты; |
8— |
эталон; |
9 |
— испытываемая |
деталь. |
|||||||||
прибора |
4 |
в |
сторону индентора |
5. |
(Верхний |
свободный |
конец пру |
|||||||||
жины навинчен на |
ударник |
6, |
который |
удерживается |
при |
растя |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
гивании пружины с помощью захватов 7. Сброс ударника происхо
дит при нажиме конического выступа задней крышки на детали
Рис. 16. Конструкция
ударного твердомера
кпи.
/ — силовая пружина; |
2 — |
|||||
корпус прибора; 3—инден |
||||||
тор; |
4 — |
боек; |
5 — |
шток; |
6 — |
|
|
|
7“— |
||||
пластинчатая |
пружина; |
|||||
спускное |
кольцо; |
8 — |
за |
|||
|
щелка.
захватного устройства в момент максимального растяжения пружи
ны. При этом |
ударник наносит удар по8 |
заплечику |
штока, двигаясь |
||||||
в сторону |
|
индентора. Под действием ударной нагрузки происходит |
|||||||
внедрение |
|
конусов индентора в эталон |
и |
изделие |
9. |
Диаметр по |
|||
лученных |
отпечатков измеряется с помощью |
отсчетного микроскопа |
|||||||
с кратностью увеличения 80—100. Размеры прибора — длина 250 |
мм, |
||||||||
диаметр 35 |
мм |
и масса 0,4 |
кг. |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Прибор КПП (рис. 16) сконструирован Каунасским политехни
ческим институтом. Испытание металла на твердость с помощью
прибора производится по методу одностороннего динамического вдав
28
ливания |
твердосплавного |
конуса. |
Для испытания |
на твердость Ив |
|||||||||||||
и определения |
предела прочности |
Ob применяется конус 'С углом |
|||||||||||||||
120°, а для определения предела текучести1 |
Оо,2 конус с |
углом 160°. |
|||||||||||||||
Вдавливание индентора производится под действием удара, который |
|||||||||||||||||
осуществляется |
за |
счет энергии пружины |
предварительно сжатой |
||||||||||||||
при перемещении корпуса |
2 |
|
в сторону индентора |
3. |
Удар наносится |
||||||||||||
бойком |
4 |
по |
|
хвостовику |
|
штока |
5 |
при срабатывании |
спускового |
||||||||
механизма, |
состоящего из |
плоской |
пружины |
6, |
спускового кольца |
7 |
|||||||||||
и защелки |
8. |
Для определения характеристик механических свойств |
|||||||||||||||
прибор |
снабжается |
тарировочным |
графиком. Размеры |
прибора — |
|||||||||||||
длина 380 |
мм, |
диаметр 50 |
мм |
и масса 1,9 |
кг. |
|
|
|
|
|
|
||||||
Прибор ТОП-1 |
сконструирован C1K1B ИМИТ и серийно выпускает |
ся Ивановским заводом испытательных приборов. Его отличие от
прибора КПП состоит в том, 'что вместо конусов >(инденторов) с уг лами 120° и 160° для определения твердости применяется конус с уг лом '13,60 и стальные шарики диаметром 5 и 10 мм. Кроме того,
прибор снабжается тремя пружинами, рассчитанными на разную
энергию удара, для измерения твердости в пределах соответственно
90, 250, 350 H в. В приборе предусмотрена регулировка сжатия пру
жины. Прибор ТОП-1, как и КПП, тарируется с помощью стан дартных мер твердости. Размеры прибора ТОП-1—длина 470 мм, диаметр 60 мм.
Кроме перечисленных приборов ударного действия имеются приборы Баумана, Витмана — Иоффе, Вюста—
Барденгауэра, Пелынского, прибор УП Челябинского
"политехнического института, Бидуромин-40-25 итальян ской фирмы Микро, приборы фирмы Шоппер, Руди — Витворт и др.
9. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРЕДЕЛА ПРОЧНОСТИ И ПРЕДЕЛА ТЕКУЧЕСТИ
При испытании образцов, изготовленных из стали,
на растяжение максимум напряжений σβ соответствует
окончанию равномерной пластической деформации и на
чалу |
ее |
локализации (образование шейки). Установле |
||||
но ,* |
что |
при вдавливании в сталь шарика напряжения |
||||
в образующейся |
лунке, |
рассчитанные |
путем деления |
|||
нагрузки |
P |
на |
площадь |
поверхности |
отпечатка, при |
|
|
возрастании степени деформации сначала возрастают,
достигают максимумам потом уменьшаются. Сопоставле ния степеней деформаций_ при ι максимальных напряже ниях на диаграммах твердости (в координатах, степень
деформации в %, напряжение в кгс/мм2) и растяжения
показывают их близкие значения. Твердость, определен
ная |
на пределе |
прочности |
(т. е. при максимальных |
* |
Работами под |
руководством |
т. Марковца Μ. П. |
29
Напряжениях в лунке), для углеродистых и низколегиро ванных сталей практически совпадает с Нв. Это обстоя
тельство позволяет с большой степенью достоверности
находить предел прочности посредством определения Нв. Как установлено многочисленными опытами, между Hb и Qb наблюдается устойчивая зависимость, которая для
углеродистых и легированных сталей может быть выра
жена формулой [Л. 5] |
|
kcc mm2. |
(11) |
|||
|
Ob = 0,32/7в + 1,5, |
|
|
|||
При помощи вдавливания шарика можно определить |
||||||
также условныйпвпредел текучести σ0,2 |
по твердости |
|||||
■ на пределе текучести |
HQ¿. |
прибором МЭИ-Т5 по методике, |
||||
Определение |
|
|
||||
разработанной Μ. П. Марковцом. |
Предел |
прочности ов |
||||
|
и |
σo,2 |
|
|
определяется C помощью тарировочного графика и диа граммы, прилагаемых к прибо
кгс/мм2,
160 σo,∑ і I
120
.J
80
40
Р0,2
Рис. 17. График зависимо
сти σ0,2 от Pl0,2.
ру по данным измерений диа
метра отпечатка, полученного
от вдавливания шарика диаме
тром 2,5 |
м |
при |
фиксированной |
|||
нагрузке |
187,5 |
кгс |
в течение |
|||
2 |
сек. |
Плавное увеличение на |
||||
|
|
|
|
|
|
грузки до указанной позволяет
создать условия для деформи
рования металла в лунке, ана
логичные испытаниям на рас
тяжение. Условный предел те кучести определяется по твер
дости на пределе текучести
Hq,2 при вдавливании в испы
туемую поверхность шарика диаметром 10 мм до появления отпечатка диаметром 0,9 мм. В этом случае
в отпечатке создается остаточная деформация, равная примерно 0,2%, что является необходимым условием для
установления связи между //о,2 и σo,a∙ Первое вдавливание производится таким образом, чтобы диаметр отпечатка был меньше 0,9 мм, затем в ту же лунку производится', повторное вдавливание с несколько большей нагрузкой и снова измеряется отпечаток. В одну лунку производит ся до трех вдавливаний таким образом, чтобы диаметр
отпечатка менялся от величины, меньшей 0,9 мм, до величины 0,9 мм, и замечается показание индикатора,
соответствующее отпечатку диаметром 0,9 мм. По тари-
30