BÁO CÁO THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU HỌC BÀI 4: ĐO ĐỘ CỨNG VÀ NGHIÊN CỨU QUÁ TRÌNH TÔI THÉP

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM Ho Chi Minh University of Technology and Education ………… ………… BÁO CÁO THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU HỌC BÀI 4: ĐO ĐỘ CỨNG VÀ NGHIÊN CỨU Q TRÌNH TƠI THÉP GVHD: ThS NGUYỄN THANH TÂN SVTH: CAO VĂN ĐỨC HIỀN MSSV: 19344030 TP.HCM Tháng 10, Năm 2020 BÁO CÁO THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU HỌC GVHD: ThS Nguyễn Thanh Tân NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN Điểm: …………………………… KÝ TÊN PHẦN 1: GIỚI THIỆU CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐO ĐỘ CỨNG Cao Văn Đức Hiền - 19344030 Trang BÁO CÁO THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU HỌC GVHD: ThS Nguyễn Thanh Tân I MỤC TIÊU MÔN HỌC - Nắm vững nguyên lý đo độ cứng theo phương pháp Brinell, Rockwell Vicker - Làm quen biết cách sử dụng máy đo độ cứng thông dụng II CƠ SỞ LÝ THUYẾT Đặc điểm phương pháp đo độ cứng:  Độ cứng khả chống lại biến dạng dẻo cục kim loại, tác dụng tải trọng thơng qua mũi đâm Hình 1.0 - Hình dạng mũi đâm  Độ cứng đặc trưng tính quan trọng vật liệu Nó dễ dàng đo thông qua thiết bị đo mà không cần phải phá hủy mẫu Phương pháp đo độ cứng có ưu điểm: a) Từ giá trị độ cứng đo được, suy độ bền kim loại dẻo Vì độ cứng chống lại biến dạng dẻo cục bộ, độ bền chống diến dạng dẻo toàn Từ giá trị độ cứng Brinell, ta gián tiếp tính độ bền b) Đo độ cứng đơn giản, thời gian ngắn (từ vài giây đến vài phút) Mẫu thử chuẩn bị đặc biệt Không phá hủy mẫu thử c) Có thể đo chitiết lớn nhỏ, dày mỏng (các lớp mạ, thấm…) Cao Văn Đức Hiền - 19344030 Trang BÁO CÁO THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU HỌC GVHD: ThS Nguyễn Thanh Tân Tùy theo tác dụng mũi đâm lên bề mặt mẫu, mà người ta chia làm nhiều phương pháp đo độ cứng khác nhau: - Phương pháp đâm: dùng tải trọng xác định đặt lên mũi đâm (hình cơn, hình tháp, hình cầu ) có độ cứng cao (kim cương, hợp kim cứng, thép ) để mũi đâm tác dụng lên bề mặt mẫu, gây biến dạng vị trí đâm Sau đó, cào diện tích chiều sâu vết lõm ứng với tải trọng tác dụng mà tính số đo độ cứng Phương pháp dùng phổ biến - Phương pháp nảy lại: dùng để đo độ biến dạng đàn hồi cách thả viên bi từ độ cao xác định lên bề mặt vật liệu Sau đó, vào chiều cao trước sau thả bi mà tính số đo độ cứng - Phương pháp đo độ xước: phương pháp đo khả chống lại phá hoại bề mặt vật liệu Nội dung phương pháp vừa ấn mũi kim cương lên bề mặt mẫu, vừa kéo cho mũi kim cương chuyển động với tốc độ xác định, để tạo thành vết xước Căn vào lực ấn, chiều sâu, chiều rộng vết xước mà tính số đo độ cứng Các phương pháp đo độ cứng 2.1 Phương pháp đo độ cứng Brinell (HB)  Mũi đâm bi thép (Hình 1.0 a), có đường kính sau: D = 2,5; 5; 10 (mm)  Tải trọng tương ứng P = 1875; 7500; 30000 (N); P đo kilogram lực (KG)  Mối quan hệ P D: Nguyên lý đo phương pháp: Ấn viên bi thép cứng lên bề mặt mẫu, tác dụng tải trọng tương ứng với đường kính bi định trước Trên mặt mẫu có vết lõm hình chỏm cầu Gọi P (N) tải trọng tác dụng, S (mm2) diện tích vết lõm, số đo Brinen tính cơng thức sau: (KG/mm2) [P : N] Cao Văn Đức Hiền - 19344030 Trang BÁO CÁO THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU HỌC GVHD: ThS Nguyễn Thanh Tân Hình 1.1 - Kích thước mũi đâm vật mẫu Nếu gọi D đường kính viên bi; chiều sâu vết lõm h Ta có: S = Dh Tuy nhiên việc đo đường kính d vết lõm lại dễ dàng nhiều so với độ sâu h nên diện tích chỏm cầu tính cơng thức: Đối với thép gang thường dùng P = 3000kG, D = 10mm Để xác định độ cứng HB cần phải đo đường kính vết lõm dùng cơng thức để tính (song dùng bảng tính sẵn để tra bảng – Bảng 1.2)  Điều kiện đo độ cứng Brinell + Chiều dày mẫu thí nghiệm khơng nhỏ 10 lần chiều sâu vết lõm + Bề mặt mẫu thử phải sạch, phẳng, khơng có khuyết tật + Chiều rộng, dài mẫu khoảng cách vết đo phải lớn 2D + Thời gian tác động ảnh hưởng đến kết đo Thông thường thời gian tra theo bảng 1.2 Bảng 1.2 Điều kiện sử dụng thang đo độ cứng Brinell Cao Văn Đức Hiền - 19344030 Trang BÁO CÁO THÍ NGHIỆM VẬT LIỆU HỌC GVHD: ThS Nguyễn Thanh Tân Thời gian Độ cứng Chiều dày bé P/D D(mm HB (mm) ) >6 30 10 3–6 30 6 30 10 30000 30 3–6 30 7500 30 6 10 10 3–6 10 đồng 6 2,5 10 2500 60 3–6 2,5 625 60