Правила работы с микротвердомером

1. Закрепить при помощи прессика испытуемый образец пластилином на пластинке 2 так, чтобы его исследуемая поверхность расположилась параллельно рабочей плоскости столика, на которой устанавливается пластинка с испытуемым предметом.

Поверхность испытуемого предмета должна быть плоской, чистой, с шероховатостью не более 0,32 мкм по параметру R.

При подготовке поверхности испытуемого образца необходимо принять меры, исключающие возможность изменения твердости испытуемой поверхности вследствие нагрева или наклепа в результате механической обработки.

На рабочей поверхности алмазного наконечника и поверхности испытуемого образца не должно быть смазки.

2.Поместить на утолщенную часть штока груз.

3. При положении столика, показанном на рисунке 4, выбрать место на предмете для нанесения отпечатка. Расстояние от центра отпечатка до края предмета должно быть не менее двойного размера отпечатка. Расстояние между центрами соседних отпечатков должно превышать размер отпечатка более чем в 3 раза, минимальная толщина предмета или слоя должна превышать глубину отпечатка не менее чем в 10 раз. При исследовании отдельных структурных составляющих металлических сплавов действуют те же правила. Границей предмета служит граница исследуемого зерна. При работе с наконечником Кнупа необходимо, вращая его в держателе, расположить наконечник таким образом, чтобы полученный ромбический отпечаток имел правильную форму; при этом разность двух отрезков, полученных от деления большой диагонали отпечатка в точке пересечения с малой диагональю, отнесенной к малому отрезку при вдавливании наконечника, должна быть не более 15 %.

При работе с наконечником Берковича, вращая его в держателе, убедиться, что полученный отпечаток имеет форму равностороннего треугольника, при этом разность наибольшей и наименьшей сторон отпечатка от вдавливания наконечника должна быть не более 3 %.

4. Плавно повернуть предметный столик против часовой стрелки до упора, не допуская толчков при подведении к умору. Закрепить столик в этом положении винтом 5 (рисунок 4).

5. Медленным поворотом рукоятки 5 против часовой стрелки опустить шток так, чтобы алмаз коснулся поверхности исследуемого объекта. Рукоятку поворачивать приблизительно на 180° в течение 10-15 с. После выдержки в течение 10 с под нагрузкой повернуть рукоятку в исходное положение.

6. Отжать винт 5 (рисунок 4) и повернуть предметный столик в прежнее положение до упора. Чтобы избежать удара об упор и смещения предмета с установленного положения, столик нужно поворачивать очень осторожно.

7. Измерить контрольный параметр отпечатка с помощью фото­электрического окулярного микрометра в соответствии с техническим описанием и инструкцией по эксплуатации микрометра ФОМ-2-16.

Значение микротвердости по методу Виккерса вычисляют по формуле (в единицах твердости):

где Р - нормальная нагрузка, приложенная к алмазному наконеч­нику, Н*;

d - среднее арифметическое значение длин обеих диагоналей отпе­чатка, мкм (рисунок 6а). Значение микротвердости по методу Кнупа вычисляют по фор­муле (в единицах твердости):

где Р - нормальная нагрузка, приложенная к алмазному наконеч­нику, Н;

1 - значение длины большей диагонали отпечатка, мкм. Значение микротвердости по методу Берковича определяется но формуле (в единицах твердости):

где Р - нормальная нагрузка, приложенная к алмазному наконеч­нику, Н; а - среднее арифметическое значение длин сторон отпечатка, мкм.

8. Поместить на предметный столик объект-микрометр и перемещением тубуса механизмами грубого и микрометрического движения установить резкое изображение объект-микрометра, который нужно повернуть так, чтобы его штрихи были параллельны штрихам неподвижной шкалы окулярного микрометра.

9.Совместить перекрестие подвижной сетки окулярного микрометра с изображением штриха объект-микрометра и снять отсчет по барабанчику окулярного микрометра. Вращением барабанчика сместить перекрестие подвижной сетки на возможно большее число делений шкалы объект-микрометра и снова снять отсчет но барабанчику окулярного микрометра. При этом необходимо исключить мертвый ход окулярного микрометра, т.е. перекрестие подводить с одной стороны. Разность отсчетов дает число делений барабанчика окулярного микрометра, уместившихся в определенном числе делений объект-микрометра.

10. Действительное значение цены деления барабанчика окулярного микрометра Е, мм, определить по формуле:

где Т - число делений объект-микрометра;

Z - цена деления объект-микрометра (по его паспорту);

А - разность отсчетов по барабанчику окулярного микрометра.

П р и м е р - В тринадцати делениях объект-микрометра уложилось 413 делений барабанчика (четыре полных оборота и тринадцать делений барабанчика). Цена деления объект-микрометра 0,01 мм. Значит, одно деление барабанчика окулярного микрометра в плоскости объекта:

Е - 13 х 0,01/413 = 0,000315 мм.

Полученное значение надо округлить до второй значащей цифры после запятой.

При расчете длины диагонали отпечатка необходимо пользоваться действительным значением цены деления барабанчика окулярного микрометра.

11. Центрировку отпечатков производить согласно методике, изложенной в подразделе 8.3, предварительно установив центр пере­крестия сетки окулярного микрометра на отсчет «4-00».

12. Измерение диагонали отпечатка при помощи окулярного микрометра производить в следующем порядке:

1. Винтами предметного столика и вращением барабанчика окулярного микрометра подвести центр перекрестия к одному краю диагонали отпечатка (рисунок 4) и произвести отсчет по шкалам окулярного микрометра.

2. Вращением барабанчика окулярного микрометра в ту же сторону (перемещением центра перекрестия по диагонали отпечатка) совместить центр перекрестия со вторым краем диагонали (рисунок 4) и снова произвести отсчет по шкалам окулярного микрометра.

Разность отсчетов, умноженная на действительное значение цены деления барабанчика, дает истинную величину диагонали отпечатка. Схема установки приведена на рисунке 4.

Рисунок 4- микротвердомер

Содержание отчета

1. Наименование и цель работы.

2. Краткая характеристика методики исследований.

3. Схема установки

4. Результаты эксперимента – таблица, графики

5. Выводы по полученным экспериментальным данным.

6. Список использованной литературы.

Контрольные вопросы

1. Понятие микротвердости?

2. Составные части микротвердомера?

3. Как можно определить микротвердость фазовых составляющих?

4. От чего зависит микротвердость фаз?

5. Характеристики оксидных и сульфидных фаз?