ГОСТ 18661-73

ГОСТ 18661-73 Сталь. Вимірювання твердості методом ударного відбитка

ГОСТ 18661-73

Група В09

ДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ СПІЛКИ РСР


СТАЛЬ

Вимірювання твердості методом ударного відбитка

Steel. Method for measurement of hardness by shock indentation

Дата введення 1974-01-01

ЗАТВЕРДЖЕНИЙ І ВВЕДЕНИЙ У ДІЮ Постановою Державного комітету стандартів Ради Міністрів СРСР від 27 квітня 1973 р. N 1062

Постановою Держстандарту СРСР від 22.06.88 N 2096 строк дії продовжено*
______________
* Обмеження терміну дії знято за протоколом N 3-93 Міждержавної Ради зі стандартизації, метрології та сертифікації (ІВД N 5-6, 1993 рік). - Примітка "КОДЕКС".

ПЕРЕВИДАННЯ. Березень 1991


Цей стандарт поширюється на сталі та встановлює вимірювання порівняльної твердості при температурі від мінус 10 до плюс 50 °C методом ударного відбитка. Метод заснований на впровадженні на поверхні контрольного бруска та випробуваного зразка (об'єкта) твердосплавного конічного індентора (для випробування сталі з твердістю HV 850) або сталевої кулі (для випробування сталі з твердістю НВ 350).

1. ОБЛАДНАННЯ

1.1. Вимірювання порівняльної твердості сталі за Віккерсом, Брінеллю та пластичною твердістю здійснюється за допомогою переносних твердомірів ударної дії з енергією удару від 0,03 до 2,5 кгм (для конічного індентора) та від 0,03 до 0,7 кгм (для кульового індентора) та при початковій швидкості удару (швидкість зустрічі ударника з бойком) від 1 до 5 м/с.

1.2. Вимірювання діаметрів ударних відбитків конічного індентора на випробуваній поверхні та поверхні контрольного бруска повинно здійснюватися за допомогою відлікового оптичного мікроскопа, похибка якого не повинна перевищувати ±0,01 мм на один найменший поділ шкали.

1.3. Вимірювання діаметрів ударних відбитків кульки на випробуваній поверхні та поверхні контрольного бруска повинно здійснюватися за допомогою відлікового оптичного мікроскопа, похибка якого не повинна перевищувати ±0,05 мм на один найменший поділ шкали.

1.4. Вимірювання глибини відбитків кульки на випробуваній поверхні та поверхні контрольного бруска повинно здійснюватися індикаторним глибиноміром з ціною поділу 0,01 мм.

1.5. Сталеві кульки, що застосовуються при вимірюванні порівняльної твердості по Брінеллю і пластичної твердості, повинні відповідати наступним вимогам:

а) матеріал для кульок - термічно оброблена сталь із твердістю не менше HV 850;

б) діаметри кульок - 5 і 10 мм;

в) граничні відхилення по діаметру кульки - за ГОСТ 3722-81 ;

г) параметр шорсткості кульки має бути мкм за ГОСТ 2789-73 і не мати вад, видимих за допомогою лупи при 5-кратному збільшенні.

1.6. Двосторонній або односторонній конус твердого сплаву, що застосовується при вимірюванні порівняльної твердості по Віккерсу, повинен мати утворювальні кути. при вершинах та закруглені вершини з радіусом сфери не більше 0,2 мм.

1.7. Поверхні конусів протягом 0,3 мм від вершини, рахуючи по його осі, повинні бути ретельно відполіровані та вільні від тріщин та інших вад, видимих за допомогою лупи при 30-кратному збільшенні.

2. ПІДГОТОВКА ДО ВИПРОБУВАННЯ

2.1. При вимірі твердості на криволінійних поверхнях радіус кривизни їх у місці нанесення відбитків має бути не менше 5 мм.

2.2. Мінімальна товщина випробуваного зразка або шару повинна бути більшою за діаметр відбитка в 1,2 рази.

2.3. При випробуваннях приладами із двостороннім конусом застосовуються сталеві контрольні бруски перетином 4,5х4,5 мм будь-якої твердості в інтервалі HV 100-320.

2.4. Відстань між центром відбитка та краєм зразка (об'єкта) та контрольного бруска або краєм сусіднього відбитка має бути не менше 2,5 діаметра відбитка.

2.5. Параметр шорсткості поверхні випробуваного зразка (об'єкта) та контрольного бруска повинен бути в межах мкм - мкм (при випробуваннях приладами з конічним індентором) та в межах мкм - мкм (при випробуваннях приладами з кульовим індентором) за ГОСТ 2789-73 та вільними від окалини та інших сторонніх речовин.

2.6. При підготовці поверхні випробуваного зразка (виробу) і контрольного бруска необхідно вжити заходів, що запобігають можливим змінам твердості цих поверхонь внаслідок нагрівання або наклепу при механічній обробці.

2.7. Мінімальна товщина зразка повинна бути не менше 10-кратної глибини відбитка.

2.8. При випробуваннях приладами з кульовим індентором застосовують сталеві контрольні бруски перетином 10х10 мм будь-якої твердості в інтервалі НВ 120-200.

3. ПРОВЕДЕННЯ ВИПРОБУВАНЬ

3.1. При вимірі порівняльної твердості сталі за Віккерсом твердосплавний наконечник у формі двостороннього або одностороннього конуса з кутами при вершинах впроваджують у поверхні контрольного бруска та випробуваного зразка (об'єкта) під дією короткочасного динамічного навантаження , що створюється ударним механізмом. Після зняття індентора з випробуваної поверхні вимірюють діаметри відбитків конуса на поверхнях сталевого контрольного бруска та випробуваного зразка (об'єкта) (чорт. 1).

Примітка. При статичних випробуваннях твердості за конусом (HK ) з кутом при вершині дорівнює твердості за Віккерсом HV, виміряної за допомогою чотиригранної піраміди з кутами між протилежними гранями, рівними 136°.

Чорт.1

Чорт.1

3.2. При вимірі порівняльної твердості по Брінеллю та пластичної твердості сталева кулька діаметром одночасно впроваджують у поверхні сталевого контрольного бруска та випробуваного зразка (об'єкта) під дією короткочасного динамічного навантаження. , що створюється ударним механізмом. Після зняття індентора з випробуваної поверхні вимірюють діаметри відбитків кульки на поверхнях контрольного бруска та випробуваного зразка (об'єкта) або глибини відновлених відбитків на поверхнях зразка (об'єкта) та сталевого контрольного бруска (чорт. 2).

Чорт.2

Чорт.2

4. ПІДРАХУНОК РЕЗУЛЬТАТІВ

4.1. Число порівняльної твердості випробуваного зразка (об'єкта) за Віккерсом (HV ) обчислюють за формулою

де - Середнє значення твердості контрольного бруска по Віккерсу, виміряне за допомогою статичного стаціонарного приладу за ГОСТ 2999-75 кг/мм ;

і - Діаметри ударних відбитків конуса на поверхнях сталевого контрольного бруска і випробуваного зразка (об'єкта), мм;

і - Динамічні коефіцієнти твердості матеріалів сталевого контрольного бруска і випробуваного зразка (об'єкта) при ударному впровадженні конуса (зі швидкістю впровадження 1-5 м / с).

Примітка. Числа твердості , обчислені за зазначеними формулами залежно від розмірів діаметрів динамічних відбитків і та твердості сталевого контрольного бруска , наведені у табл. 1 додаток

ня.

4.2. Числа порівняльної твердості випробуваного зразка (об'єкта) за Брінеллем та пластичної обчислюють за формулами:

де і — середні значення твердості за Брінеллем та пластичної твердості сталевого контрольного бруска, виміряні за допомогою стаціонарних статичних приладів ТШ або ТК за ГОСТ 9012–59 та ГОСТ 9013–59 , кг/мм ;

- Діаметр кульки, мм;

і - Діаметр і глибина відновленого ударного відбитка на поверхні контрольного бруска, мм;

і - Діаметр і глибина відновленого ударного відбитка на поверхні випробуваного зразка, мм;

і ; і - динамічні коефіцієнти твердості сталевого контрольного бруска та випробуваного зразка (об'єкта) при ударному впровадженні кульки зі швидкістю м/с.

Примітка. Числа твердості, визначені за формулами залежно від розмірів і або глибин і , а також твердості за Брінеллем (НВ) та пластичною твердістю (НД) ) сталевого контрольного бруска, наведені у табл. 2-4

програми.

4.3. Діаметри відбитків вимірюють у двох взаємоперпендикулярних напрямках та визначають як середнє арифметичне результатів двох вимірювань.

Різниця вимірів діаметрів одного відбитка має перевищувати 2% від меншого їх.

Для анізотропних матеріалів одержувана різниця вимірів діаметрів відбитків може не укладатися у зазначений допуск. У стандартах або технічних умовах на постачання подібних матеріалів повинні бути зазначені допустимі межі на різницю вимірів двох перпендикулярних взаємно діаметрів відбитків.

4.4. Кулька, яка показала після вимірювання твердості залишкову деформацію, що перевищує зазначений допуск за розміром, або будь-який поверхневий дефект, повинен бути замінений іншим, а відповідний вимір повинен вважатися недійсним.

ПРИКЛАДНА ПРОГРАМА. Порівняльна твердість випробуваного сталевого зразка

ПРИКЛАДНА ПРОГРАМА

Порівняльна твердість випробуваного сталевого зразка
залежно від відношення діаметрів відбитків на контрольному
бруску на зразку та твердості сталевого контрольного
бруска по Віккерсу

Таблиця 1

Порівняльна твердість випробуваного сталевого зразка НВ залежно від відношення діаметрів відбитків на контрольному бруску на зразку та твердості сталевого контрольного бруска НВ кг/мм , мм

Таблиця 2

Порівняльна твердість випробуваного сталевого зразка НВ залежно від відношення діаметрів відбитків на контрольному бруску на зразку та твердості сталевого контрольного бруска НВ кг/мм , мм

Таблиця 3

Порівняльна пластична твердість НД випробуваного сталевого зразка в залежності від відношення глибин відбитків кульки на контрольному бруску і зразку та пластичної твердості сталевого контрольного бруска НД кг/мм

Таблиця 4