inregistrarea si prelucrarea imaginilor incercarilor de duritate

7/28/2019 Inregistrarea Si Prelucrarea Imaginilor Incercarilor de Duritate

1/27

Universitatea Politehnica, BucurestiFacultatea de Inginerie Aerospatiala

Inregistrarea si prelucrarea imaginilor

incercarilor de duritate

Profesor Coordonator: Studenti:

Paris Adrian Vilcu Cristina Georgiana

Manea Mihaela


2/27


1. DURITATE. GENERALITATI

Duritatea este proprietatea mecanica a materialelor ce consta in capacitatea acestora de a

se opune patrunderii din exterior in/pe suprafata acestora a unui corp strain.

Duritatea este proprietatea mecanica de cea mai mare importanta deoarece, in majoritatea

cazurilor, functionarea corecta a unei piese si durata ei de viata de pind de aceasta

proprietate.

Duritatea este principalul factor ce determina rezistenta la uzura a unui material.

Duritatea se poate referi de asemenea la rezistenta materialului la intindere, zgariere,

abraziune sau taiere.

Duritatea nu este o proprietate fundamentala si valoarea sa depinde de limita de curgere,

rezistena mecanica i modulul de elasticitate.

Duritatea materialelor a fost mult timp evaluiata ca propietatea materialelor la zgarieturi

si taieturi. Un ex ar fi materialul B care zgarie materialul C, dar nu si materialul A. In mod

alternativ materialul A zgarie usor materialul B i mai rau materialul C.Duritatea relativa a

mineralelor poate fi evaluata prin referinta la scara lui Mohs ce evalueaza capacitatea

materialelor de a rezista la zgarieturi realizate de catre un alt material. Metode similare de

determinare a duritatii sunt utilizate si astazi.

Metodele uzuale de determinare a duritatii este de a masura adancimea urmei lasata de un

penetrator de o forma geometrica specifica, o anumita perioada de timp si cu o anumita forta.

Beneficiile determinarii duritatii materialelor:

Usoara

Ieftina Rapida

Poate fi aplicata pe probe de diferite dimensiuni si forme

Poate fi efectuata pe loc


3/27


2. METODE DE DETERMINARE A DURITATII

Pentru determinarea duritatii unui material exista mai multe metode a caror caracteristica

comuna consta in apasarea unui penetrator pe suprafata piesei careia i se determina duritatea si

masurarea unei marimi ce caracterizeaza amprenta lasata de penetrator.

n funcie de valoarea fortei i dimensiunile penetratorului, duritatea poate fi definita ca

macro-, micro-sau nano-duritate.

Macro-duritatea : Rockwell,Brinell ,Vickers. Forta penetratorului la testele de macroduritate

ia valori de la 50N pana la 30000N.

Micro-duritatea: micro-Vickers, Knoop. Este folosita atunci cand trebuie sa masuram

duritatea suprafetelor sau duritatea in diferite faze a unui material. Penetratorul este reprezentatadintr-o bila mica de diamante, unde forta aplicata asupra bilei este mica de 10 - 1000gf.

Nano-duritatea utilizeaza sarcini de incarcare mici de 1 nano-Newton, uramat de o

masuratoare precisa a dancimii de patrundere a penetratorului.


4/27


2.1 DURITATEA BRINELL

Metoda consta in apasarea cu o anumita forta a unei bile de anumit diametru pe suprafata

materialului caruia I se determina duritatea, un anumit timp dat si masurarea diametrului urmei

lasata pe suprafata dupa inlaturarea fortei. Duritatea masurata prin metoda Brinell se calculeaza

cu urmatoarea formula:

HB = 2F/ (3.14D*(D-(D - Di)))

F-forta aplicata asupra bilei [daN]

D-diametrul bilei [mm]

Di-diametrul bilei [mm]

Aceasta metoda se aplica metalelor cu

duritati mai mici de 450HB.

Aparatur i materiale:

Aparatele folosite pentru determinarea duritatii prin metoda Brinell trebuie sa asigure

aplicare fara socuri a sarcinii asupra bilei

pentru a provoca patrunderea acesteia in piesa de

incercat.

Din punct de vedere constructive aparatele

utilizate in practica difera mult in functie de

firma producatoare. In general ele sunt cu ciclu

automat de aplicare si descarcare a asarcinii.


5/27


Pentru efectuarea ncercrii se utilizeaz un durimetru prevzut cu un cap mobil ce poart

penetratorul i obiectivul . Obiectivul are rolul de a proiecta, cu ajutorul prismelor sau oglinzi ,

imaginea urmei pe ecranul , urma fiind luminat de becul prin obiectivul aparatului. Ecranul este

prevzut cu o scar gradat care permite msurarea diametrului urmei proiectate pe acesta.

Aezarea greutii necesare asigurrii forei de apsare asupra penetratorului se face prin

intermediul butoanelor n dreptul crora este valoarea real a ncrcrii.La aezarea probei pe

masa suport, obiectivul segsete deasupra acesteia permind analiza suprafeei i alegerea

locului n care s se fac determinarea astfel nct dou urme nvecinate s fie la o distan

suficient de mare ntre ele. La pornirea aparatului penetratorul ia locul obiectivului i acioneaz

asupra materialului sub aciunea forei. La terminarea ciclului de penetrare capul mobil

mpreuncu obiectivul se rabat astfel nct urma se va gsi n axa optic a obiectivului. Pe ecran

apare imaginea urmei ce poate fi msurat.Epruvetele i piesele supuse ncercrii trebuies ndeplineasc anumite condiii. Suprafaa lor trebuie s fie curat, lipsit de poriuni oxidate,

plan i sfie prelucrat, n aa fel, nct amprenta s fie vizibil cu uurin pe ecranul aparatului

i s poat fi msurat cu precizie.

Desfurarea lucrrii, prelucrarea i interpretarea rezultatelor

Pentru buna desfurare a lucrrii se parcurg urmtoarele etape:

Se analizeaz piesa sau materialul de ncercat i se apreciaz duritatea acestuia (dac

materialuleste tratat termic sau nu). Dac duritatea probabil este cuprins ntre 450...650 HB se

va folosi un penetrator din carbur de wolfram, iar dac este sub 450 HB se poate folosi un

penetrator cu bil din oel clit;

Se pregtete suprafaa pe care se realizeaz determinarea;

Se stabilesc condiiile de lucru. Pentru aceasta, n funcie de natura materialului se alege gradul

de solicitare i diametrul penetratorului. Pentru materiale moi i de dimensiuni mari se alege

un penetrator cu diametru mare. Cunoscnd gradul de solicitare i diametrul penetratorului,

sarcinade ncrcare se determin din relaia:K=F/D2

Se execut ncercarea;


6/27


Se msoar diametrul urmei lsate de penetrator, dup dou direcii perpendicular i se face

media msurtorilor;

Se verific dac diametrul mediu al urmei este cuprins ntre 0,250D i 0,6D. Dac nu se

respect aceast condiie se alege un alt penetrator i se recalculeaz fora n condiiileaceluiai grad desolicitare;

Se execut cel puin trei ncercri pentru fiecare pies , iar duritatea final va fi media

duritilor pariale obinute la fiecare dintre aceste msurtori.Duritatea Brinell, pnla 100

HB, se indic cu o precizie de 0,1HB, iar pentru duriti mai marinumai prin cifre ntregi.

Valoarea duritii este urmat de simbolul determinrii HB (cnd s-a utilizat bil din oel).

Dup acest simbol se nscriu trei indici: primul reprezentnd diametrul D al bilei penetrator,

aldoilea sarcina de ncercare, exprimat n daN, iar al treilea timpul de meninere a sarcinii.Astfel, notraia 270 HB (HBW)5/750/15 reprezint valoarea duritii Brinell determinatcu o

bil de o el (carbur

De wolfram) avnd diametrul de 5 mm, sarcina de ncrcare de 750 daN, cu o durat de

meninere de 15secunde. Pentru condiii de determinare cu bila de 10 mm diametru, sarcina de

3000 daN i un timp de meninere de 15 secunde, simbolizarea se face numai prin HB (HBW).

2.2 DURITATEA VICKERS


7/27


Este o metoda universala de determinare a duritatii, ce consta in apasarea unui penetrator pe

materialul de incercat, cu o fort ace creste lent de la avloarea zero la valoarea maxima.

Penetratorul este confectionat din diamante si are forma piramidal dreapta, cu baza patrata,

avand unghi diedru la varful fetelor opuse ale piramidei de 1360.50.

Duritatea Vickers se exprima prin raportul dintre sarcina de apasare F, in daN si aria A, in

mm2 a suprafetei laterale a urmei produse, urma fiind considerate o piramida dreapta cu diagonal

d in mm avand acelasi unghi la varf ca si penetratorul: HV=F/S=F/(d2/2sin680)=1.8544F/d2.

Sarcina normal de incarcare este de 30kgF, iar durata de mentinere a sarcinii la piesele din otel

este de 10..15s, la metalele neferoase si aliajele lor de 30..35s, iar la metalele moi de 120..125s.

Aparatura si materiale:

ncercarea Vickers difer de ncercarea Brinell numai

prin forma penetratorului i mrimea sarcinilor de ncercare.

De aceea, multe aparate de ncercare a duritii sunt

construite pentru a fi utilizate pentru ambele metode.

Aparatul prezentat n figura 2.42 este susinut de o

coloan1,montat pe o placde baz2, care cuprindei masa

aparatului. n funcie de mrimea piesei de ncercat, aparatul

poate fideplasat pe coloani fixat prin strngere cu ajutorul

toii de mn9. Sarcina se realizeazcu ajutorul manetei 5. La

coborrea acesteia, penetratorul 3 care este sprijinit n partea

superioar cu un arc elicoidalse aeazpe suprafa

a piesei de ncercat. Continund coborrea manetei, aceasta

va aciona, prin intermediul unei piese n partea superioar a arcului tratat din interiorul

cilindrului, exercitnd fora de ncercare care devine nominaln poziia atingerii conului de

protecie 4.

Dup realizarea urmei, aparatul se rotete n jurul coloaneiastfel nct deasupra urmei s

ajung microscopul de msurare cu ocularul i micrometrul ocular . Urma este iluminat de


8/27


becul alimentat printr-un transformator nglobat n aparat. Cursa de rotireeste reglat astfel nct

urma s ajung n centrul cmpului vizual almicroscopului. Valoarea diviziunii micrometrului

ocular este de 1m.

Pregtirea suprafeelor pieselor de ncercare trebuie s fie fcut cu o deosebit ateniefolosind, n general, tehnica pregtirii probelor metalografice. E va evita ca n timpul pregtirii

s apar modificri structurale generate de nclziri i ecruisri. Dup prelucrarea suprafeei, n

cazul determinrii de microduritate, se poate face i un tratament cu reactivi pentru evitarea

structurii metalografice

Desfurarea lucrrii, prelucrarea i interpretarea rezultatelor:

Pentru buna desfurare a lucrrii se parcurg urmtoarele etape:

Se pregtete suprafaa piesei sau a materialului la o rugozitate care permite determinarea i

msurarea urmelor n condiii bune. Aceste urme trebuie s aib un contur clar i neafectat de

urmele prelucrrii;

Se stabilete fora cu care se va face ncercarea. Aparatul frecvent utilizat nlaborator

lucreaz cu dou sarcini. O sarcin de 30 daN sau una de 10 daN,cnd ntre conul de protecie i

piuliele reglabile se introduce o aib calibrat;

Se execut ncercarea. Pentru aceasta se aeaz piesa pe masa aparatului, seaduce

microscopul deasupra acesteia i se analizeaz suprafaa pieseistabilindu-se locul n care se

face determinarea. Se deplaseaz sistemul de penetrare deasupra piesei prin rotirea consolei

n jurul coloanei i se execut ncercarea, dup care se revine cu microscopul deasupra

urmei;

Se msoar diagonalele urmei cu ajutorul micrometrului ocular. Pentru aceastase rotete

dispozitivul de msurare pn cnd axa orizontal a scalei devine paralel cu una din

diagonalele urmei de msurat (fig. 2. 43 a). Cu ajutoru unui urub se aduce scala gradat cu

diviziunea 0 tangent la unul dintre colurile urmei (fig. 2. 43 b), iar cu un alt urub micrometric

se aduce fanta deculoare nchis tangent la cellalt col al diagonalei (fig. 2. 43 c). Mrimea


9/27


diagonalei este egal cu numrul intervalelor ntregi dintre diviziunile ce sesuprapun peste

urm nmulite cu 100 (m) la care se adaug o valoare n m citit pe tamburul urubului

micrometric. Dup aceasta se msoar, n acelaimod, cealalt diagonal i se face media

valorilor obinute;

Se execut cel puin trei ncercri. Pentru fiecare urm se determin duritatea,din tabele, iar

duritatea final va fi media duritilor pariale obinute la fiecaredintre aceste

msurtori.Duritatea Vickers se indic cu o precizie de 0,1 HV, pentru duriti sub 100HV,

iar pentru duriti mai mari numai prin cifre ntregi. Valoarea duritii este urmat de

simbolul determinrii HV urmat de un prim indice reprezentnd sarcina de ncercare,

exprimat n daN,

i de un aldoilea indice careexprim durata de menineret

a sarcinii de ncercare,

exprimat n secunde. Notaia

290HV 30/15 are urmtoarea

semnificai:290 valoarea

unitii;30 sarcina de

ncercare;15 timpul de

meninere.

2.3 DURITATEA ROCKWELL


10/27


Spre deosebire de metodele Brinell si Vickers care determina duritatea ca raport intre sarcina

aplicata si suprafata urmei lasata de penetrator, metoda Rockwell consta in determinarea

adancimii urmei lasata de penetrator fata de un plan de referinta conventional ales.

Incercarea se executa prin apasarea unui penetrator in materialul de incercat, in 3 faze.n

prima etap se aplic asupra penetratorului o sarcin iniial F0, dup care dispozitivul de

msurare a adncimii de penetrare se aduce la zero. n a doua etap se aplic suprasarcina

F1.Dup epuizarea curgerii materialului, vizibil la dispozitivul de msurare a adncimii

de ptrundere a penetratorului, manifestat prin oprirea practic complet a micrii acului

indicator, se ndeprteaz suprasarcina F1 i se citete direct adncimea remanent de ptrundere

a penetratorului n material.

n practic, durata de meninere a sarcinii totale de ncercare F = F0+ F1este recomandat

a fi de 15, 30 sau 60 secunde, n funcie de material. Aceasta pentru a se asigura o epuizare

practic complet a deformaiilor locale sub presiunea de contact a penetratorului. Unitatea de

duritate Rokwell corespundeunei adncimi de ptrundere de 0,002 mm pentru metodele obinuite

de determinare a duritii.Deoarece duritatea variaz invers proporional cu adncimea de

ptrundere a penetratorului i pentru ca duritilor crescnde s le corespund valori crescnde,

duritatea Rockwell se definete ca diferena dintre o valoare convenional E i valoarea

adncimii de penetrare. Valoarea convenional E este n funcie de scara utilizat i poate fi de

100 (fig. 2. 44 a) sau de 130 (fig.2.44 b). Aceast diferen se realizeaz, practic, prin folosirea

ca reper zero a gradaiei 100 sau 130 i micarea invers a indicatorului fa de scara gradat.

Duritatea Rockwell se determin deci prin relaia:


11/27


HR = E-e,Fig.2.44

In care: e este valoarea adncimii remanente de ptrundere, exprimat n uniti

Rockwell. O unitate Rockwell este egal cu 2m.n funcie de duritatea probabil a materialului

se alege tipul penetratorului. Pentru oeluri clite,oeluri speciale, benzi subiri din oel clit,

metale dure, se utilizeaz ca penetrator un con de diamant cuunghiul la vrf de 120 0,50 i o

rotunjire la vrf de 0,2 0,002 mm. Pentru oeluri carbon obinuite,table, bronzuri, alame

speciale, se alege ca penetrator o bil din oel clit cu diametrul de 1/16, adic D = 1,588 0,004

mm. Duritatea acestei bile trebuie s fie aproximativ 850 HV 10 pentru a nu sedeforma

inadmisibil n cursul ncercrilor.

La alegerea scrii de determinare a duritii se are n vedere c, n principiu, se caut

folosirea sarcinilor mari i a penetratoarelor care asigur o ptrundere mai adnc n material

pentru reducerea ponderii erorilor de msurare. Se ine totui seama de natura pieselor de

ncercat i de limitele adncimiide ptrundere corespunztoare scrilor respective.Grosimea

pieselor trebuie s fie de cel puin 10e, adic de cel puin zece ori adncimea de ptrundere a


12/27


penetratorului. Adncimea de penetrare se calculeaz din duritatea Rockwell cu relaiile:e = (100

HR)0,002, pentru scrile cu E = 100;e = (130 HR)0,002, pentru scrile cu E = 130.Pentru

evitarea influenei reciproce a urmelor efectuate cu con de diamant se pstreaz o distan de cel

puin 3 mm ntre urmele nvecinate sau ntre acestea i marginea piesei. La urmele aplicate

cu penetrator bil, distana dintre centrele urmelor nvecinate trebuie s fie de cel puin trei ori

diametrulurmei.La determinarea duritii pieselor cilindrice sausferice cu diametrul mai mic de

25 mm se aplic coreciile din standardul de ncercare a duritii Rockwell pe suprafee curbe

(STAS 8351-81).

Aparatura si materiale:

Aparatele de a duritii Rockwell se

deosebesc deaparatele Brinelli Vickers, att

prin faptul c ncercarea se desfoar n dou

trepte, sarcina iniial i sarcina final,ct i

prin faptul c dispozitivul de msurare face

parte integrant din aparat.Aparatul de msurare a duritii

Rockwell, prezentatn figura 2.45, se compune

din carcasa care conine mecanismul de

ncrcare, format la rndul lui, din prghia de

ncrcare 11, greutile 2, amortizorul 3i arcul

10 pentru realizarea sarcinii iniiale F0. Aceast

sarcin este identic pentru toate scrile de

msurare a duritii Rockwell. Prghia de ncrcare acioneaz asupra penetratorului 8 ghidat de

carcasa 7. Adncimea de penetrare este msurat de comparatorul 9. Piesa de ncercat se aeaz

pe masa 6, care se poate regla n nlime prin roata de mn4, ce acioneazasupra tijei filetate 5.

Pentru determinarea duritii, piesa se aeaz pe masa , mpreun cu aceasta, pn la

atingerea penetratorului, care, la rndul su, ridic prghia i deformeaz arcul 10 (comprim),


13/27


pn la realizarea sarcinii iniiale. Sgeata arcului cecorespunde sarcinii iniiale este msurat cu

comparatorul cu cadran i se obine n momentul n careacul indicator mic atinge punctul ro

u de pe cadranul aparatului, iar acul indicator mare ajunge la valoareazero de pe scara neagr

.

Prelucrarea si interpretarea rezultatelor:

Pentru buna desfurare a lucrrii, se parcurg urmtoarele etape:

Se alege metoda de determinare a duritii n funcie de materialul piesei, de caracteristicile

geometrice i dimensionale ale acesteia. Se alege suprafaa care pe care se fac determinrile

i se cur de impuriti;

Se stabilesc condiiile de lucru. Aceasta nseamn c n funcie de metoda de determinare aleasSe stabilete fora total necesar determinrii, tipul penetratorului i scara pe care se va face

citirea duritii. Se pregtete aparatul prin monteaz greutilor corespunztoare forei de

incercare i se fixeaz penetratorul la locul su;

ncercarea propriu-zis const n fixarea piesei pe masa aparatului, aplicarea sarcinii iniiale de

10daN care corespunde aparatului n care acul indicator mic ajunge la punctul rou i cel mare

lavaloarea zero de pe scara neagr, dup care se aplic suprasarcina F1 specific scrii alese.

Aciunea forei asupra penetratorului are loc lent, continuu i fr ocuri datorit unuiamortizor montat pe aparat. Dup oprirea acului indicator mare, se menine penetratorul sub

sarcin nc 15..30 secunde. Se ndeprteaz suprasarcina F1 i se citete direct valoarea duritii pe

scara roie(130 de uniti) sau pe cea neagr(100 de uniti) dup caz;

Se execut cel puin trei ncercri i se stabilete pentru fiecare urm duritatea

corespunztoare.Duritatea final este media duritilor pariale obinute la fiecare dintre aceste

msurtori.

Duritatea Rockwell se indic cu o precizie de 0,5HR. Pentru indicarea duritii se folosete

simbolulHR urmat de o liter corespunztoare ncercrii respective. De exemplu 85 HRB

corespunde unei duriti de 85 uniti Rockwell msurate pe scara B, iar 56 HRC corespunde

unei duriti de 56 unitiRockwell msurate pe scara C.


14/27


2.4 DURITATEA POLDI

Metoda de determinare a duritii cu ciocanul Poldi, dei d valori aproximative ale

duritii materialelor, este foarte des folosit datorit rapiditii de execuie i pentru c permite

determinarea duritii pieselor de gabarit mare i a celor aflate n locuri inaccesibile celorlalte

aparte de determinare aduritii.Metoda Poldi este o metod dinamic, deoarece viteza de

aplicare a forelor prin lovire cuciocanul este mare. Aparatele destinate ncercrilor dinamice

sunt uoare, portabile, robuste i permit o manipulare uoar. Folosirea acestora este ngrdit de

precizia mai redus a rezultatelor obinute.La ciocanul Poldi se folosete principiul metodei

Brinell cu deosebirea c amprenta nu se realizeaz n urma aplicrii unei sarcini statice, ci prin

acionarea unei sarcini dinamice. Bila de oel cudiametrul de 10 mm imprimconcomitent dou

urme: una pe piesa de ncercati alta pe o pies etalon,care are o duritate HB e

cunoscut.Comparnd suprafaa amprentei de pe piesa de ncercat cu suprafaa amprentei de pe

bara etalonse determin duritatea HB a piesei. Duritatea celor dou materiale (a barei etalon i a

piesei de ncercat)se poate determina cu una din urmtoarele relaii:

HB = HBe =

;n care: D este diametrul bilei (10 mm);d diametrul urmei lsate pe piesa de ncercat;de

diametrul urmei lsate de bil pe piesa etalon.Fcnd raportul celor dou relaii se obine:


15/27


=

,rezult c:

HB

.Deci duritatea piesei de ncercat HB se poate determina pe baza ultimei relaii cunoscnd

duritatea barei etalon i msurnd diametrele urmelor lsate de bil pe cele dou materiale (baraetalon i materialul de ncercat). Pentru simplificare, fiecare aparat este nsoit de o tabel

proprie, n care sunt date valorile duritii piesei de ncercat n funcie de diametrul urmelor

lsate de penetrator. n cazul n care se folosete o bar etalon cu duritate diferit de cea pentru

care a fost construit tabelul (201 HB) valorileluate din tabel vor fi corectate cu ajutorul unui

coeficient de corecie K determinat cu relaia:

K=

n care: HBe este duritatea barei etalon folosite;HBtabel duritatea barei etalon pentru care a fost

construit tabelul.Ca urmare, duritatea real a materialului ncercat HB este produsul duritii citit

n tabel, n raport cudiametrul urmelor lsate de penetrator pe cele dou materiale,i coeficientul

de corecie K. Se poate spune c aceast metod de determinare a duritii este:

o metod dinamic, pentru c fora se aplic cu mare vitezprin lovire cu ciocanul;

o metod comparativ, pentru c duritatea se determin n raport cu o bar etalon;

o metod informativ, deoarece rezultatele obinute nu sunt de mare precizie ci ofer doar

informaii asupra duritii materialului ncercat.

Aparate i materiale


16/27


Ciocanul Poldi este un aparat format dintr-un corp n care se

afl montat piesa de fixare a bilei. Bila este din oel clit

avnd diametrul de 10 mm, este aezat n piesa fiind reinut

de un arc. ninteriorul corpului se gsete percutorul i arcul

spiral. ntre bil i percutor se introduce bara etalon care va fi

apsat i fixat cu ajutorul arcului spiral prin intermediul

percutorului

.Aparatul de msur a diametrelor amprentelor este o lup

montat ntr-un corp care are la partea inferioar o scal gradat

n zecimi demilimetru. Epruvetele i piesele de ncercat trebuie

s ndeplineasc condiiile pentru piesele si epruvetele destinate ncercrii de duritate dupmetoda Brinell.

Desfurarea lucrrii, prelucrarea i interpretarea rezultatelor

Pentru buna desf urare a lucrrii se parcurg urmtoarele etape:

Se examineaz aspectul exterior al piesei destinate msurrii duritii i se pregtete n

acest scop prin curire i ajustare

Se introduce bara etalon n locaul dintre bil i percutor

Aparatul se aeaz cu bila perpendicular pe suprafaa pregtita a materialului de ncercatSe aplic, cu un ciocan de mn ce are o greutate de aproximativ 300 g, o lovitur asupra

percutorului, n aa fel nct s se obin o urm pe piesa de ncercat de aproximativ

4,2mm .Aceast valoare este rezultatul mediei aritmetice dintre 0,25Di 0,6D din condiia

impus duritii Brinell. Lovitura trebuie s fie scurt i bine dirijat pentru a evita apariia

loviturilor duble care pot deturna rezultatele

Se msoar, cu ajutorul lupei, diametrul cercurilor de baza urmelor lsate de bil pe piesa

de ncercat i pe bara etalon. Fiecare urm va fi msurat dup dou diametre perpendiculare

dup care se face media acestor dou valori.


17/27


2.5 MICRODURITATEA

Metodele de determinare a duritatii se refera la sarcini de incarcare ce nu depasesc 1kgF.

Penetratorul este fie piramida utilizata la metoda Vickers sau la Knoop. Metoda este

asemanatoare cu Metoda de determinare a duritatii Vickers exceptand faptul ca totul se face la

scara microscopic deci cu o mai mare precizie a instrumentelor.


18/27


Duritatea knoop

Incercarea se executa prin apasarea unui penetrator-piramida

din diamante cu unghiul la varf de 130 sau 17030.

Metoda de determinare a duritatii Knoop este recomandata in

special pentru materialele moi si subtiri deoarece adncimes de

patrundere a penetratorului este foarte mica(aprx 1/30din lungime).

Sarcina normal de incarcare ia valori, de obicei intre 10 gf - 1000gf.

Duritatea Knoop se calculeaza dupa formula:

K HN= F/CL

unde


19/27


20/27


De asemenea se poate determina si duritatea materialelor plastic.

Determinarea duritii materialelor plastice se face, fie prin penetraie (metoda SHORE,

SRISO868-95 scrile A i D), fie prin creterea sensibila adncimii de ptrundere sub aciunea

unei sarcini(metoda Rockwell).Metoda SHORE Ai D se refer la determinarea duritii prin

penetraie a materialelor plastice cuajutorul durimetrului SHORE, conform SR ISO 868-95.

Pentru materialele plastice moi se utilizeaz durimetrul SHORE tip A, iar pentru materialele

plastice rigide, durimetrul SHORE tip D.Aceast metod permite, fie msurarea penetraiei

iniiale, fie msurarea penetraiei dup o perioad de timp stabilit. Penetraia se exprim

n uniti gravitaionale, specifice acestor aparate, numitegrade SHORE A, respectiv grade

SHORE D. Datorit faptului c metoda este empiric nu se poate stabilio relaie simpl ntre

duritatea prin penetraie i proprietile fundamentale ale materialului.Metoda de determinare a

duritii SHORE A se bazeaz pe msurarea penetraiei n materialul plastic a unui vrf deptrundere ce are forma unui trunchi de con sub aciunea unei fore determinate deun arc.

ncercarea se desfoar n condiii determinate.

O alta metoda de determinare a duritatii este metoda Scleroscope ce consta din caderea

unui ciocan armat cu diamante, ce cade in interiorul unui tub din sticla sub actiunea propriei

greutati de la o inaltime fixate, pe proba de studiat. Aceasta metoda determina duritatea din

punctual de vedere al elasticitatii materialului. Avantajele acestei metode consta in faptul lasa peurme pe materialul de incercat si in faptul ca este foarte portabila.

Duroscopul este un instrument popular utilizat pentru determinarea duritatii materialelor din

cauciuc, sau asemanatoare cauciucului. Acesta functioneaza destul de simplu: materialul este

supus la o anumita presiune ce se exercita de catre un arc calibrat la un penetrator, ce poate fi un

con sau o sfera si un dispozitiv ce masoara adancimea de patrundere a penetratorului.

3. CONVERSIA DURITATII


21/27


Conversia dintre diferitele metode de duritate nu poate fi efectuata exact matematic pentru o

gama larga de materiael. Sarcini diferite, forme geometrice variate ale penetratorilor,

neomogenitatile probelor, proprietatile elastic si termice complica aceasta problema. Toate

tabelele i graficele ar trebui s fie considerate ca fiind echivalente aproximative, n special

atunci cnd conversia se face la o metod sau scar, care este nu este posibil, din punct de

vedere fizic pentru materialul testat i, prin urmare, nu pot fi verificate. Alt exemplu ar fi

conversia HV/10 sau HR-15N valoare pe un strat subire la echivalentul lui HRC.

Pentru a facilita si pentru a realiza conversia mai rapida si exacta intre diferitele tipuri de

duritati, au fost create softuri speciale.Insa, aceste programe prezinta si dezavantaje, ele putand fi

utilizate doar pentru anumite tipuri de materiale.

Un exemplu de astfel de soft este Uconeer care poate fi utilizat doar pentru otel.


22/27


4. VIZUALIZAREA IMAGINILOR DURITATII

Pentru o precizie mai mare in determinarea duritatii, au fost create aparate din ce in ce

mai performante care au softuri incorporate cu ajutorul carora se pot vizualiza si determina intr-

un mod cat mai exact duritatea materialelor.

Un astfel de aparat este Clemex CMT.HD, ce permite o vizualizare in detaliu a

matrerialului a carui duritate trebuie determinata.Acesta reda imaginea completa a probei si

totodata focalizeaza si masoara automat, oferind o precizie mai mare a rezultatelor.

Utilizarea aparatului:

1. Se pozitioneaza proba pe suport si cu un singur click se obtine o imagine vazuta la

dimensiunile dorite a probei sau a unei parti din aceasta

2. Aparatul actioneaza dupa tipare predefinite, focalizand, masurand si generand datele

dorite in mod automat

3. Rezultatele sunt afisate sub forma de graphic sau table


23/27


5.ANEXE

.

Diagrama relatiilor intre duritati


24/27


Diagrama de conversie a duritatilor Rockwell si Vickers


25/27


Diagrama de conversie a duritatilor Vickers si Brinell


26/27


Diagrama de conversie a duritatii Vickers pentru metale usoare


27/27


inregistrarea si prelucrarea imaginilor incercarilor de duritate

Documents