М у н д а р и ж а I боб. Металларнинг кристалл тузилиши ва кристалланиш поцесси

44- расм. Қаттиқликни аниқлашда учликнинг вазиятлари.

Намунанинг қаттиқлиги намунага асосий нагрузка таъсир эттирилганда ҳосил бўлган из чуқурлиги (h₂) ва дастлабки нагрузка таъсир эттирилганда хосил бўлган из чуқурлиги (h₁) нинг айирмаси билан характерланади. Роквелл прессипинг схемаси 45-расмда тасвирланган. Бу асбобда намунанинг қаттиқлиги қуйидагича аникланади.

45- расм. Роквелл прессининг схемаси: 1 — шток; 2 — пўлат шар (олмос конус); 3 —нагрузка; 4 — таглик; 5 — маховик; 6 — циферблат; 7 — кривошип.

Намунани синашдан олдин, унинг қаттиқлик даражасига қараб, шток (7) га учлик пўлат шар, ёки олмос конус (2)} маҳкамланади. Шундан кейин, тегишли нагрузка (5) қўйилади. Агар намунага олмос конус ботириладиган бўлса, тошларнинг учаласи хам колдирилади (бунда нагрузка 150 кГ бўлади — С шкала) ёки тошларнинг энг остидагн биттаси қолдирилади (бунда нагрузка 60 кГ бўлади — А шкала), агар намунага пулат шар ботириладиган бўлса, тошларнинг тепадагиси олиниб, пастдаги иккитаси қолдирилади (бунда нагрузка 100 кГ булади — В шкала). Синаладиган намуна таглик (4) га қўйилади ва маховик (5) соат стрелкаси юрадиган томоша айлантирилиб, намуна учликка тегизилади. Шундан кейин намунага дастлабки нагрузка берилади, бунинг учун маховик кичик стрелка кизил нуқта рўпарасига келгунча айлантирилаги бунда катта стрелка вертикал вазиятда ёки вертикалга яқин вазиятда туриши керак сўнгра циферблат айлантирилиб, қора шкаланинг ноль бўлинмаси катта стрелка pўnaрасига келтирилади. Агар намунага пўлат шар ботириладиган, яъни ҳисоб қизил шкала бўйича юритиладиган бўлса, бунда хам стрелкани нолга қўйиш учун қора шкаладан фойдаланилаги.

Бу ишларнинг ҳаммаси қилиб бўлингандан кейин кривошип (7) салгина босилиб, кетинга қайтарилса, асосий нагрузка автоматик равишда ишга тушади ва учлик намунага бота бошлайди. Учлик намунага бота борган сари циферблат стрелкаси ҳам бурила боради. Кривошип тиракка етиб, стрелка тўхтагандан кейин, кривошип қайтарилиб, дастлабки вазиятига келтирилади. Бунда асосий нагрузка олинган бўлади, дастлабки нагрузка эса қолади. Шу пайтда циферблатдан намунанинг қаттиқлиги кўрилади. Намунага олмос конус ботирилган бўлса, қаттиқлик қора шкаладан, агар пўлат шар таъсир эттирилган бўлса, қизил шкаладан ҳисобланади. Шкаланинг ҳар бир бўлинмаси қаттиқликнинг битта бирлигига тенг бўлади ва учликнинг 0,002 мм ботишига тўғри келади. Шкалада 100 та бўлинма бор. Агар учликнинг намунага ботиш чуқурлиги 0,2 мм бўлса, бу шкала бўйича қаттиқлик ноль деб хисобланади, агар учликнинг ботиш чуқурлиги ноль бўлса, қаттиқлик 100 бирликка тенг бўлади, чунки циферблатдаги сонлар стрелканинг айланншнга тескари йўналишда қуйилган, яъни учликнинг ботиш чуқурлиги ҳисоблаш қийматига тескари пропорционалдир. Шунинг учун, асосий нагрузка таъсирида учликнинг ботиш чуқурлиги билан дастлабки нагрузка таъсирида ботиш чуқурлиги айирмаси h₁— h₂ = h бўлганда намунанинг Роквелл бўйича қаттиқлиги қуйидаги формуладан топилади:

HR = 100 — .
Деталь ёки намунани синащда қайси щкаладан фойдаланилган бўлса, HR белгисининг ўнг ёнига шу шкаланинг белгиси қўйилади, масалан: HRC, HRB, HR А.
Намуна ва деталларнинг қаттиқлигини Роквелл пресси ёрдами билан аниқлаш усулидан кенг кўламда фойдаланилади, чунки бу усул юмшоқ материалларни ҳам, жуда қаттиқ материалларни хам синашга имкон беради. Бундан ташқари, синаш вақтида деталда қоладиган из жуда кичик бўлганлигидан деталнинг сифатига путур етказмайди. Бу усулнинг афзалликларидан бири яна шуки, синаш вақти 30 — 60 секунддан ошмайди. Металл ва қотишмаларнинг қаттиқлигини Виккерс усулида аниқлаш. Бу усулдан фойдаланилганда каттиқлиги аникланишга керак бўлган намуна ёки деталга ботириладиган қаттиқ жисм снфатида учидаги (қарама-қарши ёқлари орасидаги) бурчак 136° га тенг бўлган тўрт ёқли олмос пирамида ишлатилади (46- расм, а). Намуна ёки деталнинг Виккерс бўйича қаттиқлиги (HV) ни топиш учун, таъсир эттирилган куч (Р) пирамида қолдирган изнинг юзи (F) га (46- расм, б) бўлинади:

HV =
Изнинг юзи:

F = = м²
Бўлганлигидан:

HV = Mн/м² (10^-1 кГ/мм²)
бўлади, бу ерда d — изнинг диагонали.
Нагрузканинг қиймати ўзгарганда HV нинг қиймати ўзгармайди, чунки ҳамма ҳолда ҳам пирамида қолдирган изнинг шакли ўхшаш бўлади.
Пирамида учидаги бурчак катта булганлиги учун пирамиданинг намунада қолдирган из чуқурлиги кичик бўлганда ҳам бу изнинг диагонали етарли даражада катта бўлади. Бу эса Виккерс усулининг сезгирлигини оширади. Шунинг учун, бу усул металл ва қотишмалар

46- расм, α — намунага ботириладиган пирамида; б — пирамиданинг намунадаги изининг юпқа юза қатламлари, масалан, углеродсизланган, химиявий-термик ишланган, пухталанган қатламлари, шунингдек, қалинлиги 0,3 мм гача бўлган юпқа листлар қаттиқлигинн аниқлаш учун айниқса яроқлидир.

Виккерс асбобида (47- расм) намуна ва деталларнинг қаттиқлиги куйидагича аниқланади.
Синаладиган намуна ёки деталь стол (1) га ўрнатилади ва маховик (2) айлантирилиб, олмос пирамида (3) га келтирилади. Шундан кейин даста (4) бурилса, нагрузка (5) ричаглар снстемаси орқали олмос пирамидани синалаётган намунага (деталга) ботиради. Синов тугагач, педаль (6 ) оёк билан босилса, пирамидадан нагрузка олинади.
Намунада (деталда) пирамида қолдирган изнинг диагонали асбобнинг бир кисми бўлган махсус микроскоп (7) ёрдамида ўлчанади.
Виккерс асбобида 5, 10, 20, 30, 50, 100 ва 150 килограммлик нагрузкалардан фойдаланилади қаттиқлик Бринель буйича 3500 — 4000 Мн/м² гача бўлганда, HV билан НВ қийматлари бир-бирига тенг бўлади. Қаттиқлик 4000 Мн/м² дан юқорида НВ дан HV катта бўлади.
Металл ва цотишмаларнинг микрокаттиклигини аниклаш. Металл ва қотишмаларнинг ниҳоятда кичик объектлари қаттиқлигини, яъни микрокаттиклигини юқорида баён этилган усуллар билан аниқлаб бўлмайди, чунки бу усулларда пўлат шар ёки олмос конус синаладиган жисмга чуқурроқ ботирилади ва уларнинг изи каттароқ юзани қамраб олади. Шунинг учун, металл ва қотишмаларнинг ниҳоятда кичик объектлари, масалан, айрим структура компонентлари қаттиқлигини аниқлаш учун, учидаги бурчаги 136° га баравар бўлган тўрт ёқли олмос пирамида синаладиган объектга жуда кичик, 1 дан то 120 г гача бўлган нагрузка таъсирида ботирилади. Микроқаттиқликнинг қиймати HV қаттиқлик қиймати билан ифолаланади ва қуйидаги формуладан топилади:

HV = Mн/м² (10^-1 кГ/мм²)
Бу ерда Р — намунага таъсир этган нагрузка;
d — изнинг диагонали.

47- расм. Виккерс асбобининг схемаси: 1 — стол; 2 — маховик; 3 — олмос пирамида; 4 —тушириш дастаси; 5 — нагрузка; 6 — педаль; 7 —микроскоп.

48- расм. Металл ва қотишмаларнинг микроқаттиқлигини аниқлаш учун ишлатнладиган асбобнинг схемаси: