1 Mechanikai anyagvizsgálatok.



Hasonló dokumentumok
Anyagismeret a gyakorlatban (BMEGEPTAGA0) KEMÉNYSÉGMÉRÉS

ANYAGSZERKEZETTAN ÉS ANYAGVIZSGÁLAT

Mechanikai tulajdonságok Statikus igénybevétel. Nyomó igénybevétellel szembeni ellenállásának meghatározása

A vizsgált anyag ellenállása az adott geometriájú szúrószerszám behatolásával szemben, Mérnöki alapismeretek és biztonságtechnika

Nemzeti Akkreditáló Testület. RÉSZLETEZŐ OKIRAT a NAT /2014 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

Villamosipari anyagismeret

Alkatrészek környezetbarát bevonata kopásvédelem céljára Dipl. Ing. Eckhard Vo, Wendel GmbH. ( Mitteilungen, 6/2007)

Magyarkúti József. Anyagvizsgálatok. A követelménymodul megnevezése: Mérőtermi feladatok

ANYAGVIZSGÁLAT GÉIK, I. évfolyam

BME ANYAGTUDOMÁNY ÉS. Mechanikai anyagvizsgálat. Szakítóvizsgálat. A legelterjedtebb roncsolásos vizsgálat

Mechanikai tulajdonságok és vizsgálatuk

Mechanikai anyagvizsgálat

Nemzeti Akkreditáló Testület. MÓDOSÍTOTT RÉSZLETEZŐ OKIRAT (3) a NAT /2012 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

Anyagszerkezettan vizsgajegyzet

Összefüggő szakmai gyakorlat tematikája XXII. KÖZLEKEDÉSGÉPÉSZ ÁGAZATHOZ

Ellenálláshegesztés elméleti alapjai

GÉPÉSZETI ALAPISMERETEK

ACÉLÍVES (TH) ÜREGBIZTOSÍTÁS

Anyagtudomány Előadás. Acélok nem-egyensúlyi átalakulási diagramjai Izotermás és folyamatos hűtésű átalakulási diagramok

KÜLSŐ HENGERES FELÜLET ÉLETTARTAM-NÖVELŐ MEGMUNKÁLÁSA A FELÜLETI RÉTEG TÖMÖRÍTÉSÉVEL

Foglalkozási napló. Közlekedésautomatikai műszerész 13. évfolyam

1. Keménység fogalma és mérési eljárásainak csoportosítása

Összefüggő szakmai gyakorlat tematikája XXII. KÖZLEKEDÉSGÉPÉSZ ÁGAZATHOZ

GÉPÉSZETI ALAPISMERETEK

4. A FORGÁCSOLÁS ELMÉLETE. Az anyagleválasztás a munkadarab és szerszám viszonylagos elmozdulása révén valósul meg. A forgácsolási folyamat

Anyagismeret I. Nyomó, hajlító vizsgálat Keménységmérés. Összeállította: Csizmazia Ferencné dr.

Tevékenység: Gyűjtse ki és tanulja meg a kötőcsavarok szilárdsági tulajdonságainak jelölési módját!

A vizsgafeladat ismertetése: Gyártósori gépbeállító feladatok ismeretanyag

Kötőelemek tűrései a DIN 267 T2 szerint

Mechanikai tulajdonságok és vizsgálatuk 1-2

Segédlet Egyfokozatú fogaskerék-áthajtómű méretezéséhez

Nemzeti Akkreditáló Testület. RÉSZLETEZŐ OKIRAT a NAT /2014 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

A.15. Oldalirányban nem megtámasztott gerendák

2. Tantermi Gyakorlat A szerkezeti anyagok tulajdonságai és azok vizsgálata Nyomóvizsgálat, hajlítóvizsgálat, keménységmérés

Szakértelem a beszúrás és beszúró esztergálás területén

A.11. Nyomott rudak. A Bevezetés

Légsebesség profil és légmennyiség mérése légcsatornában Hővisszanyerő áramlástechnikai ellenállásának mérése

Építőanyagok I - Laborgyakorlat. Fémek

Anyagszerkezet és vizsgálat

FERROMÁGNESES ANYAGOK RONCSOLÁSMENTES VIZSGÁLATA MÁGNESESHISZTERÉZIS-ALHURKOK MÉRÉSE ALAPJÁN. Mágneses adaptív teszt (MAT) Vértesy Gábor

GÉPÉSZETI ALAPISMERETEK

MUNKAANYAG. Szabó László. Szilárdságtan. A követelménymodul megnevezése:

KÉTPREPARÁTUMOS MÓDSZERREL

REPÜLŐFEDÉLZETI TŰZFEGYVEREK LÖVEDÉK MOZGÁSÁNAK BALLISZTIKAI SZÁMÍTÁSA 2 BEVEZETÉS

ACÉL TÉRRÁCSOS TETOSZERKEZET KÍSÉRLETI VIZSGÁLATA

Termelési rendszerek és folyamatok

ANYAGVIZSGÁLAT GÉIK, I. évfolyam

Áramlástechnikai gépek. Különböző volumetrikus elven működő gépek, azok szerkezeti megoldásai

Hidegalakító szerszámacélok

Acélszerkezetek. 2. előadás

Téglalap és kör alakú lemezek deformációjának számítása fröccsöntött szerszámok esetén

Ellenőrző kérdések Vegyipari Géptan tárgyból a vizsgárakészüléshez

7. előad. szló 2012.

RÉSZLETEZŐ OKIRAT (1) a NAH /2018 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

HITELESÍTÉSI ELŐÍRÁS VÍZMÉRŐ HITELESÍTŐ BERENDEZÉS HE

Ha vasalják a szinusz-görbét

A javítási-értékelési útmutatótól eltérő helyes megoldásokat is el kell fogadni.

ÉPÍTÉSZETI ÉS ÉPÍTÉSI ALAPISMERETEK

Tűgörgős csapágy szöghiba érzékenységének vizsgálata I.

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Közlekedésmérnöki Kar. Járműelemek és Hajtások Tanszék. Siklócsapágyak.

SZERSZÁMKÉSZÍTŐ MESTERVIZSGÁRA FELKÉSZÍTŐ JEGYZET

Tartalom: Bevezetés. 1. Karbidok. 1.1 Szilíciumkarbid

(11) Lajstromszám: E (13) T2 EURÓPAI SZABADALOM SZÖVEGÉNEK FORDÍTÁSA

2 modul 3. lecke: Nem-oxid kerámiák

POLIMEREK KEMÉNYSÉGE

1.1 Lemezanyagok tulajdonságai és alakíthatóságuk

(C) Dr. Bagyinszki Gyula: ANYAGTECHNOLÓGIA II.

A szerkezeti anyagok tulajdonságainak megváltoztatási lehetőségei. Szilárdság növelésének lehetőségei

CARMO elõnemesített hidegmunkaacél karosszéria szerszámokhoz

4. sz. Füzet. A hibafa számszerű kiértékelése 2002.

Szerkezetlakatos 4 Szerkezetlakatos 4

Felületi érdesség, jelzıszámok közötti kapcsolatok

TENGELYEK, GÖRDÜLŐCSAPÁGYAK (Vázlat)

Fémes szerkezeti anyagok

A szárazmegmunkálás folyamatjellemzőinek és a megmunkált felület minőségének vizsgálata keményesztergálásnál

a NAT /2011 nyilvántartási számú akkreditált státuszhoz

ZAJCSILLAPÍTOTT SZÁMÍTÓGÉPHÁZ TERVEZÉSE

ELŐFESZÍTETT VASBETON TARTÓ TERVEZÉSE AZ EUROCODE SZERINT

Hőkezelhetőség, hőkezelt alkatrészek vizsgálata

Gépelemek szerelésekor, gyártásakor használt mérőezközök fajtái, használhatóságuk a gyakorlatban

HITELESÍTÉSI ELŐÍRÁS HIDEGVÍZMÉRŐK ÁLTALÁNOS ELŐÍRÁSOK

A HÉJSZERKEZETEK TERVEZÉSÉNEK GYAKORLATI KÉRDÉSEI 1. A NYOMÁSTARTÓ EDÉNYEK TERVEZÉSÉNEK ÁLTALÁNOS ELVEI

GÉPJAVÍTÁS IV. SEGÉDLET

Precíziós mérőeszközök rövid ismertetője

Mechanikai tulajdonságok Statikus igénybevétel. Nyomó igénybevétellel szembeni ellenállásának meghatározása

MŰANYAGOK ALKALMAZÁSA

MUNKAANYAG. Dzúró Zoltán. Tengelyszerű munkadarab készítése XY típusú. esztergagépen, a munkafolyamat, a méret-, alakpontosság

LEVEGŐTISZTASÁG-VÉDELEM

KÖZLEKEDÉSI ALAPISMERETEK (KÖZLEKEDÉSTECHNIKA)

GÉPÉSZETI ALAPISMERETEK

M é r é s é s s z a b á l y o z á s

Készítsen elvi szabadkézi vázlatokat! Törekedjen a témával kapcsolatos lényeges jellemzők kiemelésére!

MATEMATIKA ÉRETTSÉGI október 25. EMELT SZINT I.

Szerszámgépek. 1999/2000 II. félév Dr. Lipóth András által leadott anyagrész vázlata

23. ISMERKEDÉS A MŰVELETI ERŐSÍTŐKKEL

4. A GYÁRTÁS ÉS GYÁRTÓRENDSZER TERVEZÉSÉNEK ÁLTALÁNOS MODELLJE (Dudás Illés)

Minta 1. MATEMATIKA KÖZÉPSZINTŰ ÍRÁSBELI FELADATSOR. I. rész

Átlátszó műanyagtermékek előállítása fröccsöntéssel és fóliahúzással

Gondolatok a DIN-ISO Üvegzománcbevonatok kopásállóságának vizsgálata - körül

Gépipari minőségellenőr Gépipari minőségellenőr

Átírás:

1 Mecanikai anyagvizsgálatok. 1.1 Szakítóvizsgálat A vizsgálat elve: Az S kiinduló keresztmetszetű és L kezdeti osszúságú próbatestet egytengelyű úzó igénybevétellel adott sebesség mellett addig nyújtunk, ameddig be nem következik a szakadás. A vizsgálat során mérjük a terelés változását a darab nyúlásának függvényében. Egy jellegzetes szakító-próbatest képe látató az 1.1 ábraábrán. 1.1 ábra Egy engeres szakító-próbatest kialakítása A vizsgálat során regisztráljuk az összetartozó erő-elmozdulás értékeket. Egy lágyacélra jellemző szakítódiagramot mutat az 1. ábra, N m eh u el I. II. III. L, mm 1. ábra Egy jellegzetes szakító diagram

A diagram az alábbi szakaszokra bontató: I. Rugalmas alakváltozás A terelés megszűnése után a darab visszanyeri eredeti alakját. II. Egyenletes alakváltozás A képlékeny deformáció a mérőossz minden pontján azonos mértékű III. Kontrakció A képlékeny deformáció egy szűk tartományra korlátozódik. A 1.3 ábra mutatja az egyes szakaszokoz tartozó próbatest geometriákat. 1.3 ábra A deformálódott próbatest alakja az egyes jellegzetes szakaszokban 1.1.1 Szabványos mérőszámok eszültségi jellemzők Alsó folyásatár: N R el 1.1 el S mm első folyásatár: N R eh 1. eh S mm A képletekben S a próbatest eredeti keresztmetszete, az egyes erők értelmezését a 1.4 ábra mutatja.

3 eh el 1.4 ábra A folyásatár értelmezéséez tartozó erők Terelt állapotban mért egyezményes folyásatár: R p. p. S N mm Az p. erő értelmezését az 1.5 ábra mutatja. 1.3 l l 1. % l 1 l 1.5 ábra Az p. erő értelmezése Névleges folyásatár: R t.5 S t.5 N mm Az t. 5 erő értelmezését a 1.6 ábra mutatja. 1.4

4 l l.5% l l 1.6 ábra Az t. 5 erő értelmezése Tereletlent állapotban mért egyezményes folyásatár: R r. S r. N mm Az r. erő értelmezését a 1.7 ábra mutatja. 1.5 l l.5% l 3 l 1.7 ábra Az r. erő értelmezése Szakítószilárdság Az N R m 1.6 m S mm Rm erő értelmezését a 1.8 ábra mutatja.

5, N m eh u el I. II. III. L, mm Alakváltozási jellemzők Százalékos keresztmetszet-csökkenés: S Z 1.8 ábra Az m erő értelmezése Su 1.7 1 % S Aol S a próbatest eredeti, Su a próbatest törés utáni keresztmetszete. Százalékos szakadási nyúlás: Jelölésük: Lu L A 1 % a L = 5 d L 1.8 Lu L A 11.3 1 % a L = 1 d L 1.9 Mecanikai jellemzők Mérnöki rendszer eszültségek: Lu L A8 1 % a L = 8 mm L M N S mm 1.1 1.11

6 Alakváltozások: l l S 1 aol l egy tetszőlegesen rövidre választott l S 1.1. mérőossz pillanatnyi, míg l ugyanannak eredeti ossza és S a próbatest pillanatnyi keresztmetszete Valódi rendszer eszültségek: S N mm 1.13 Alakváltozások: l S ln ln l S ajlagos törési munka: W c u M d u d J cm 3 1.14 1.15 Az integrálok a 1.9 ábra alapján értelmezetőek. - u - eszültség e m W m-u - u W e W e-m alakváltozás 1.9 ábra A fajlagos törési munka értelmezése A fajlagos törési munka közelítő megatározására szolgál az alábbi összefüggés: W c R m u J u cm 3 1.16

7 Kérdések: Definiálja az alsó folyásatár fogalmát, és dimenzióját. Definiálja a felső folyásatár fogalmát, és dimenzióját. Definiálja a szakítószilárdság fogalmát, és dimenzióját. Definiálja a kontrakció fogalmát. Definiáljon egy százalékos szakadási nyúlás fogalmat. Mekkora egy A 45% -os szakadási nyúlással rendelkező próbatest törés utáni mérőossza, a d = 1 mm volt? Mekkora egy A 38% -os szakadási nyúlással rendelkező próbatest 11.3 törés utáni mérőossza, a d = 1 mm volt? Definiálja a fajlagos törési munka fogalmát, és adja meg dimenzióját. 1. Keménységmérés Az anyag képlékeny alakváltozással, különösen valamely mérőszerszám beatolásával, szembeni ellenállását keménységnek nevezzük. A korai keménységmérő eljárások (18) a természetes ásványokon alapultak, még pedig azon a jelenségen, ogy a keményebb anyag karcolta a lágyabbat. Ezt a tulajdonságot sorba rakva az un. Mos skála adódik, amelynek tetején a gyémánt találató (keménység indexe 1), míg a skála alján a zsírkő elyezkedik el (keménység indexe 1). A bázisnak választott ásványokkal elvégezve a karcolási tesztet az adott anyag viszonylag egyszerűen besorolató volt két ásvány közé (az egyik ásványt az adott anyag már nem karcolta, a Mos skálán alatta elelyezkedő ásványt pedig már igen). A pontosabb mennyiségi vizsgálatok a későbbiek során alakultak ki, amelyek során adott geometriájú (nagy keménységű) mérőtest definiált körülmények között (erőatás, sebesség, időtartam) a mérendő anyagból készült próbatest felületébe kell nyomni. A mérőtest által okozott képlékeny alakváltozás nyomát lemérve, egyszerű összefüggéssel megatározató a keménységre jellemző számérték, amely relatív mennyiség, ami azt jelenti, ogy pontosan csak az azonos eljárással megatározott mennyiségek asonlítatók össze. A többi mecanikai anyagvizsgálatoz képest a keménységmérő eljárásokat többször asználjuk mivel Egyszerű, viszonylag olcsó eljárásokról van szó és a próbatest előkészítése nem igényel különleges módszert. Alapvetően roncsolásmentes eljárásokról van szó, mivel a keménységmérés minimális felületi nyomot agy a darabok felületén. Más mecanikai tulajdonságok is leszármaztatatók a keménységmérési adatokból. A keménységmérő eljárásokat az alábbiak szerint csoportosítatjuk: Statikus mérések: Brinell, Vickers, Knoop, Rockwell eljárások Dinamikus mérések: Poldi kalapács, szkleroszkóp, duroszkóp alkalmazása Különleges mérések: Műszerezett mérés

8 1..1 Statikus mérések Brinell eljárás A keménységmérés során keményfémből készített golyót kell erővel a próbatest előkészített és síknak tekintető felületébe nyomni (1.1 ábra). A mérőszerszám által okozott lenyomatról feltételezető, ogy egy gömbsüveg. A Brinell-keménységmérés mérőszáma a terelőerő és a lenyomat felületének a ányadosa HBW (1.17) D aol D- golyóátmérő, - gömbsüveg magassága. Mivel a fenti keménységdefiníció megfogalmazásakor a geometriai adatokat mm-ben az terelőerőt kp-ban mérték (ma N-ban) az azóta eltelt időszakban óriási adatmennyiség almozódott fel, és azért ogy a régebben és a ma mért adatok könnyen összevetetők legyenek a fenti képlet ma asználatos alakja.1.4 HBW D D D D d (1.18) aol d - a lenyomatátmérő mm-ben.. A vizsgálattal foglalkozó szabványok pontos előírást tartalmaznak a mérésez asznált golyók méretére (1-1 mm), a terelő erőre (9.87N - 9.4 kn), a vizsgálat időtartamára a próbatest minimális vastagságára vonatkozóan. Ezeket az adatokat könyvünk nem tartalmazza. D d 1.1 ábra Brinell mérés elrendezése 1.11 ábra Vickers mérés elrendezése A Brinell mérés során azonos anyag vizsgálatakor is különböző számértéket kapatunk eredményül. Jellegzetes a terelőerőnek a mérés eredményére gyakorolt atása.(1.1 ábra). Egy megadott átmérőjű golyóval különböző nagyságú erővel végezve a kísérleteket, a kapott lenyomatok és a terelő erő közötti kapcsolat

9 n ad (1.19) alakban adódik, amelyet Meyer-féle atványtörvénynek nevezünk. Az a és n paraméterek, anyagtól függő állandók. A kísérleti eredmények alapján n értéke különböző anyagokra különböző és általában 1.8-.4 közé adódik. Az erő kifejezését az (1.18) egyenletbe elyettesítve az alábbi egyenletet kapjuk HBW D D.4 n D a (1.) amiből nyilvánvaló, ogy az érték nem esik ki az egyenletből, teát a keménység értéke az erőtől függő érték. Amiatt, ogy egyértelmű legyen a keménység megadása a számértéket a HBW/ D golyóátmérő [mm]/ terelőerő [kp] / t terelés időtartama [sec] követi. A többi eljárással összeasonlítva a Brinell módszernél keletkezik a legnagyobb (mély és széles) lenyomat. Ennek megfelelően a mérési eredmény mintegy átlagolja a lenyomat alatt elelyezkedő anyag keménységét. Tipikusan öntöttvasak, színes-és könnyűfémek valamint ötvözeteik, továbbá lágyacélok vizsgálatára alkalmazzák. 6 5 Cr-Ni acél HBW 4 3 Acél 1 Alumínium 1 3 4 5 terelés kn 1.1 ábra A Brinell keménység értékének változása a terelőerő függvényében Mivel a keményfémet szúrószerszámként viszonylag nem régóta asználják és nagyon sok elyen még acélgolyót is alkalmaznak, ezért ebben az esetben a Brinell mérőszámot HBS-sel jelöljük (S - steel, acél). Vickers eljárás A Vickers eljárásnál (1.11 ábra) alkalmazott szúrószerszám gyémántgúla, amelynek lapszöge 136-os.A keménység mérőszámának definíciója asonlít a Brinell keménységéez és számszerű értékét a következő összefüggés adja.1.189 HV A d (1.1)

1 aol - terelő erő N - ban, A-lenyomat felület mm -ben, d - lenyomat átlója mm-ben ( d d1 d / ). A Brinell keménységméréssel összeasonlítva a Vickers eljárás során alkalmazott terelőerő jóval kisebb (9.81 N-1177. N), mint a másik eljárásnál, ennek megfelelően a lenyomat is kisebb. Emiatt a lenyomat leolvasásáoz 5-1 szoros nagyítású mikroszkópra van szükség, és a mérés előtt gondosan elő kell készíteni a felületet. A Meyer törvény a Vickers mérés esetén is érvényes, csak a golyóátmérő elyett a lenyomatátlót kell a képletbe elyettesíteni. Mivel az n kitevő nagyon közel van a kettőöz, emiatt a Vickers keménységi érték gyakorlatilag független a terelő erőtől. A pontos keménységmegadásoz a számértéket követően a HV/terelőerő [kp]/mérési időtartam [sec] adatokra van szükség. Ez az eljárás a Brinell keménységgel szemben, sokkal inkább a vizsgált anyagi környezet lokális jellemzőjét szolgáltatja. Mindenféle anyagminőségez asználató. A fentiekez képest még kisebb terelőerő tartományokban (1.961 < 49.3 N és.987 < 1.961 N) kialakították, az un. mikrokeménység mérést, amellyel az anyag mikroszerkezeti jellemzői atározatók meg (pl. szemcse keménység, egymás melletti eltérő fázisok keménysége) illetve nagyon vékony réteg mecanikai tulajdonsága vizsgálató. Mikrokeménység mérésnél a keménység érték mellett fontos megadni az alkalmazott terelés nagyságát, HV jelet követően kp-ban, valamint a mérési időtartam értékét sec-ben kifejezve. 1 1.13 ábra Knoop mérés elrendezése 1.14 ábra Rockwell mérőtestek Knoop eljárás Egy másik mikrokeménységmérő eljárás a Knoop keménységmérés, amelynél szintén gyémánt gúlát asználnak. A mérőelem alakja az 1.13 ábrán látató. A gúla élei páronként 13 és 17.5 -kal ajlanak egymásoz. A lenyomat vetülete egy olyan rombusz, amelynek osszabbik átlója 7.11-szer nagyobb, mint a rövidebbé. A keménységi mérőszámot változatlanul a terelő erő/lenyomat felület definíciónak megfelelően atározzuk meg.1 1.14484 HK A l (1.) aol - terelő erő N - ban, A-lenyomat felület mm -ben, l - lenyomat osszabbik átlója mmben. A mérésnél alkalmazott maximális erő 9.87 N. A keménységi mérőszám megadását követően a HK jelet valamint a terelő erőt kp-ban és a mérési időtartamot sec-ban kifejezve kell megadni. A megbízató mérés a felület gondos előkészítését kívánja meg. A Vickers és Knoop mikrokeménységmérő eljárásokat összeasonlítva a következők állapítatók adott terelés és anyag esetén: a Vickers mérőtest kb kétszer mélyebbre atol az anyagba mint a Knoop mérőtest

11 a Vickers lenyomat átlójának ossza a kb. armada a Knoop lenyomat nagy átlójának a Vickers eljárás kevésbé érzékeny a próbatest felületi minőségére, mint a Knoop eljárás a Vickers eljárás jobban érzékeny a mérési ibákra, mint a Knoop eljárás a Knopp eljárás alkalmasabb nagyon kemény, rideg anyagok vizsgálatára (pl. kerámia, üveg) mint a Vickers eljárás a Knopp eljárás alkalmasabb elnyújtott mikroszerkezeti jellemzőkkel (szemcse, szövetelem) rendelkező anyag vizsgálatára, mint a Vickers eljárás. Rockwell eljárás A Rockwell eljárás a mérés egyszerűségével tűnik ki a többi eljárás közül. Nincs szükség a felületi lenyomat geometriájának megatározására, a szúrószerszám beatolási mélysége van közvetlenül kapcsolatba ozva a keménységi számmal. A próbatest felületi előkészítésével kapcsolatban kisebbek a követelmények, mint az előző eljárásoknál volt. A mérőelem kétfajta kialakítású (1.14 ábra). Az egyik 1 -os csúcsszögű gyémántkúp, a másik edzett acél vagy keményfém golyó, amelynek átmérője az eljárás típusától függ. Mindegyik eljárás az előtereléssel kezdődik ( ) ami biztosítja, ogy a felületet nem kell gondosan megmunkálni, majd ezt követi a főterelés ( 1 ) ami a mérőelem további benyomódását okozza. A mérés utolsó fázisában a főterelést meg kell szüntetni, aminek következtében a mérőtest az előző pozíciójából visszarugózik (1.15 ábra). A benyomódási és visszarugózási folyamat egy a keménységre kalibrált mérőórával követető. + 1 1 5 6 3 4 1.15 ábra Rockwell keménységmérés lefolytatásának elvi vázlata 1- a lenyomat mélysége az előterelésnél; - A lenyomat mélysége az 1 főterelésnél; 3- a rugalmas visszarugózás az 1 főterelés levétele után; 4- a maradó lenyomat mélysége; 5- a mintadarab felülete; 6- a mérés referencia síkja A Rockwell keménység mérőszáma a maradó benyomódás mélysége, mm-ben, vagy,1 mm-ben kifejezve. Ha a keménység mérőszámát a benyomódással kapcsolnánk közvetlenül össze, akkor a lágyabb anyag nagyobb mérőszámot eredményezne, mint a keményebb anyag és ez ellentétes lenne az eddigi keménységi mérőszámokkal. Ezért egy kellően megválasztott számból kell kivonni a benyomódás értékét aoz, ogy megfelelő mérőszámot kapjunk. A keménység értéke a benyomódást mérő óra megfelelő skáláján közvetlenül leolvasató. A különböző eljárások összefoglaló adatai a 1.1 táblázatban találatók. Keménységi jel 1.1 Táblázat Rockwell eljárások adatai Szúrószerszám Előterelés N őterelés N Keménység

1 HRA Gyémánt kúp 98,7 49,3 1. HRB Golyó 1,5875 mm 98,7 88,6 13. HRC Gyémánt kúp 98,7 1373 1. HRD Gyémánt kúp 98,7 88,6 1. HRE Golyó 3,175 mm 98,7 88,6 13. HR Golyó 1,5875 mm 98,7 49,3 13. HRG Golyó 1,5875 mm 98,7 1373 13. HRH Golyó 3,175 mm 98,7 49,3 13. HRK Golyó 3,175 mm 98,7 1373 13. HR15N Gyémánt kúp 9,4 117,7 1.1 HR3N Gyémánt kúp 9,4 64,8 1.1 HR45N Gyémánt kúp 9,4 411,9 1.1 HR15T Golyó 1,5875 mm 9,4 117,7 1.1 HR3T Golyó 1,5875 mm 9,4 64,8 1.1 HR45T Golyó 1,5875 mm 9,4 411,9 1.1 A golyót asználó skáláknál acél golyó esetén S, míg keményfém golyó esetén W betűvel kell a keménységi jelet kiegészíteni. Az egyes Rockwell eljárások különböző alkalmazási területei a 1. táblázatban vannak összefoglalva. Eljárás HRA HRB HRC HRD HRE HR 1. táblázat Rockwell eljárások alkalmazási területei Alkalmazási terület Vékony acéllemezek, vékony kérgek, cementált rétegek Lágyacélok,réz és alumínium ötvözetek, temperöntvények Acélok, cementált acélok, titán ötvözetek, öntöttvasak, perlites temperötvények Vékony acéllemezek, cementált acélok, perlites temperötvények Öntöttvasak, alumínium és magnézium ötvözetek, csapágyfémek Lágy rézötvözetek, vékony, lágy lemezek

13 HRG HRH HRK HRN HRT oszforbronzok, berilliumbronzok, temperöntvények Alumínium, cink, ólom Csapágyfémek, nagyon lágy anyagok Ugyanaz mint az A,C és D skáláknál, de vékonyabb rétegekez Ugyanaz mint a B, és G skáláknál, de vékonyabb rétegekez 1.. Dinamikus mérések Gyors, lökésszerű erőatással végzett méréseket ivjuk dinamikus eljárásoknak. Az egyik csoportba tartozó eljárások alapvetően nem különböznek a szúrókeménységi módszerektől, mivel ebben az esetbe is a benyomódás következtében létrejött képlékeny alakváltozásból atározzák meg a mérőszámot. Legelterjedtebben alkalmazzák a Brinell keménységmérésen alapuló Poldi eljárást. A mérés lényege, ogy a mérendő tárgy keménységét egy ismert keménységű etalonnal való összeasonlítás alapján atározzák meg oly módon, ogy azonos nagyságú erő at a próbatestre és az etalonra egyaránt. A mérés vázlata az 1.16 ábrán látató, aol a Poldi kalapács acélgolyót tartalmaz. A mérés kiértékelése az alábbi egyenlet alapján végezető el HB x d (1.3) e HBe d x aol HBx, HBe a próbatest és az etalon keménysége, dx, de a próbatest és az etalon lenyomatának átmérője. 1.16 ábra Poldi kalapács 1.17 ábra Szkleroszkóp 1.ejtősúly,.üvegcső, 3.libella, 4.próbatest A dinamikus keménységmérési eljárások másik csoportja a rugalmas visszaatás elvén alapul. Az egyik berendezés a szkleroszkóp (1.17 ábra) amelynek alkalmazása során egy gyémántfejjel ellátott kistömegű engert ejtenek a vizsgálandó darab felületére egy függőleges csőben. A cső falán látató skálán mérető a darabról visszapattant enger pozíciója. A szerszám gyakorlatilag nem agy nyomot a munkadarab felületén. A mérendő tárgy tömege jelentősen befolyásolja a mérés eredményét,. Minél kisebb a vizsgálandó darab tömege, annál nagyobb esély van arra, ogy a leeső szerszám rezgést keltsen a munkadarabban, csökkentve a

14 visszapattanás energiáját. Ezért alapvetően nagytömegű tárgyak vizsgálatára alkalmazzák ez az eljárást. A duroszkóp mérési elrendezése látató a 1.18 ábrán. A vizsgálat kezdetén a mérőkalapács a felső pozícióban elyezkedik el, adott elyzeti energiával rendelkezve. A kalapácsot a mérendő darab felületére ejtve, a visszapattanás szöge jellemzi az anyag keménységét. A próbadarab tömege és a vizsgált felület érdessége befolyásolja a mérés eredményét. 1.18 ábra Duroszkóp 1. mérőkalapács,. doboz, 3. próbatest, 4. mutató 1..3 Különleges mérések Műszerezett keménységmérés Az eddig ismertetett eljárások során a mérőszerszám és az anyag kölcsönatásának folyamata elyett csak a folyamat végeredményét elemeztük, mivel az eljárások nem adtak leetőséget a folyamat vizsgálatára. Az utóbbi évtizedekben kifejlesztettek olyan eljárásokat, amelyeknél az erő-benyomódás folyamatos regisztrálását leet elvégezni, és amely alapján komplexebb mérőszámokat atározatók meg. A műszerezett keménységvizsgálatnál villamos erőmérő cellával és útadóval folyamatosan mérik a terelő erőt () valamint az anyagba beatoló szúrószerszám rugalmas elmozdulását () és az így kapott adatokat számítógépes adatgyűjtő és feldolgozó rendszer segítségével kiértékelik. Egy jellegzetes erő benyomódási mélység diagram látató az 1.19 ábrán. A terelés alacsony szintje ( mn, N ) és a benyomódás kis értéke (nm) nagyon pontos regisztrálást igényel, és emiatt az eljárás eddig főleg laboratóriumi körülmények között asználató.

15 Erő N = p terelés teermentesítés =a(- ) m benyomódási mélység nm 1.19 ábra Erő-benyomódási mélység görbe műszerezett keménységmérésnél A görbe kiértékelése a mérési eredmény analitikus feldolgozásán alapul A terelés és teermentesítés egyenletei az alábbi alakban íratók fel. m p, a (1.4) aol, p és a, m a görbék illesztésére szolgáló paraméterek, a nanoindenter benyomódási mélysége teermentesített állapotban. A teermentesítési görbe kezdeti szakaszáoz ( max ) kapcsolató a vizsgált anyag rugalmassági modulusza. tan max aol A- a lenyomat felülete, egyenlettel számítató. 1 1 1 vi r E r A (1.5) Er redukált rugalmassági modulusz, amelynek értéke az alábbi (1.6) E E E i E és a próbatest, Ei és i a próbatest illetve az indenter rugalmas paraméterei. Az anyag keménysége, asonlóan a szúrókeménység definíciós egyenletéez az alábbi módon atározató meg. max H (1.7) A