Acasa » Tehnologii » Inginerie › Duritatea materialelor si masurarea acesteia

Duritatea materialelor si masurarea acesteia

| |

Duritatea reprezinta capacitatea unui material de a se opune patrunderii unui corp extern dur si nedeformabil in masa acestuia.

Duritatea materialelor se masoara cu ajutorul a mai multe metode, cea mai cunoscuta este metoda Brinell. Aceasta metoda presupune aplicarea unei bile din otel foarte dur si cu diametrul standard, pe suprafata unei probe (epruvete) din materialul ce urmeaza a i se masura duritatea. Bila este presata un timp bine determinat cu o forta F de marime cunoscuta. Sub efectul fortei, bila patrunde in proba, lasand o amprenta in forma de calota sferica a carei suprafata S este in funtie de duritatea materialului (vedeti imaginea urmatoare).

Duritatea Brinell, HB, este definita prin raportul dintre forta F si suprafata S a amprentei:

Suprafata calotei sferice se calculeaza cu expresia:

in aceasta situatie formula (01) devine:

unde:

D este diametrul bilei in mm;
i - diametrul suprafetei calotei sferice in mm.

Duritatea materialelor se poate masura si prin alte metode, cum ar fi: metoda Rockwell, metoda Vickers si metoda Polidi.

Metoda Rockwell consta in aplicarea pe materialul de proba a unui penetrometru conic sau sferic, in trei faze, a fortelor succesive F₀, F₀ + F₁, F₀ si determinarea adancimii de patrundere e. Duritatea Rockwell se determina in functie de valoarea e cu relatia:

HR = E - e (04)

in care:

- E = 100 pentru penetrometrul conic de diamant;
- E = 130 pentru penetrometrul cu bila de otel.

Duritatea Rockwell reprezinta diferenta dintre variatia conventionala de patrundere E si variatia reala de patrundere e a penetrometrului determinata de cresterea de sarcina F₀ + F₁ pornind de la sarcina initiala F₀.

Metoda Vickers se bazeaza pe un principiu identic cu metoda Brinell, cu deosebirea ca in loc de bila de otel se utilizeaza un pentrometru cu varf de diamant in forma de piramida cu baza patrata. Sub efectul fortei F pentrometrul lasa o amprenta a carei suprafata este S. Duritatea se exprima in HV si se determina cu relatia:

Metoda Poldi reprezinta, fata de metodele de mai inainte, avantajul ca se poate aplica direct pe piese metalice sau alte materiale fara a fi nevoie de confectionarea unor epruvete (materiale de proba).

Metoda Poldi utilizeaza aparatura speciala compusa dintr-un manson metalic, o bila de otel cu duritate mare (duritate cunoscuta) introdusa intre bila si piston si materialul pe care se reazema bila. Pentru determinarea duritatii se monteaza aparatul si se aplica o lovitura in capul pistonului. Indiferent de valoarea socului, bila lasa o amprenta pe bara etalon si pe material. Prin comparatia diametrelor dintre cele doua amprente, una fiind pe un material cu duritate cunoscuta, se deduce duritatea.

Alte articole