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

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

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