TEHNOLOGIA materialelor...determinarea durit ĂŢ ii prin metoda poldi 1. scopul lucr

Download TEHNOLOGIA    materialelor...determinarea durit ĂŢ ii prin metoda poldi 1. scopul lucr

Post on 26-May-2018

214 views

Category:

Documents

0 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

  • FACULTATEA DE INGINERIE

    Gabriela STRNAD

    TEHNOLOGIA MATERIALELOR

    ndrumar de laborator

    2005

  • Refereni tiinifici:

    Prof.dr.ing. Dumitru OAITA, Universitatea ,,Petru Maior din Tg.Mure Prof.dr.ing. Teodor SOCACIU, Universitatea ,,Petru Maior din Tg.Mure

    Reproducerea integral sau parial a textului sau ilustraiilor din aceast lucrare este

    permis numai cu acordul autorului.

    Tehnoredactare computerizat : autorul

    Corectura : autorul

    Multiplicare : Petru Pop

    Legtorie : Lenua Pop

    __________________________________________________

    Bun de tipar : 31.10.2005 Tiraj : 27 ex.

    CZU: 62.002.3 ________________________________________

    Tiparul executat la Universitatea ,,Petru Maior din Trgu-Mure

  • UNIVERSITATEA PETRU MAIOR DIN TG.MURE FACULTATEA DE INGINERIE

    Gabriela STRNAD

    TEHNOLOGIA MATERIALELOR

    ndrumar de laborator

    2005

  • Tehnologia materialelor 3

    CUPRINS pagina

    Lucrarea 1. Determinarea duritii prin metoda Brinell ........................................ 5

    Lucrarea 2. Determinarea duritii prin metoda Poldi .......................................... 9

    Lucrarea 3. Determinarea duritii prin metoda Rockwell ................................... 13

    Lucrarea 4. Determinarea duritii prin metoda Vickers ........................................ 19

    Lucrarea 5. Compararea valorilor de duritate determinate

    prin diverse metode ................................................................ 23

    Lucrarea 6. ncercarea de ambutisare prin metoda Erichsen ............................. 31

    Lucrarea 7. Confecionarea manual a formelor de turnare ................................ 35

    Lucrarea 8. Msurarea gradului de ndesare a formelor

    i miezurilor n stare crud ..................................................... 39

    Lucrarea 9. Laminarea tablelor i benzilor ........................................................... 41

    Lucrarea 10. Operaii de baz ale forjrii libere ..................................................... 45

    Lucrarea 11. Sudarea manual cu electrozi metalici nvelii

    i arc electric descoperit ......................................................... 55

    Lucrarea 12. Sudarea prin puncte .......................................................................... 63

    Lucrarea 13. Prelucrarea prin strunjire .................................................................. 69

    Lucrarea 14. Prelucrarea prin frezare ..................................................................... 79

    Lucrarea 15. Prelucrarea prin rabotare i mortezare ............................................ 87

  • 4 ndrumar de laborator

  • Tehnologia materialelor 5 LUCRAREA NR. 1.

    DETERMINAREA DURITII PRIN METODA BRINELL

    1. Scopul lucrrii.

    Studierea proprietilor materialelor metalice pe baza valorilor de duritate determinate pe materiale omogene.

    Familiarizarea studenilor cu metodele statice de determinare a duritii utilizate n laboratoarele uzinale.

    2. Consideraii generale. ncercarea de duritate Brinell este o metod de baz pentru stabilirea duritii

    pieselor metalice netratate termic (cu duriti mai mici de 650 HB); ea const n imprimarea unui penetrator (bil de oel clit sau carbur metalic de diametru D) pe suprafaa unei epruvete i msurarea diametrului amprentei d lsate pe suprafa dup ndeprtarea forei F, aplicat perpendicular pe suprafaa acesteia (fig. 1.1).

    Duritatea Brinell se definete ca fiind raportul dintre fora de ncercare i aria amprentei S care se consider o calot sferic:

    S

    FHB =

    [kgf/mm2]

    n care:

    ( )222

    dDDDS =

    [mm2]

    D - diametrul bilei [mm] F - fora de ncercare [N] d - diametrul mediu al amprentei [mm]

    2

    21dd

    d+

    = [mm]

    n practic, valoarea duritii nu se calculeaz pentru fiecare determinare n parte, ci se extrage din tabele n funcie de F, D i d.

    Simbolul HB este precedat de valoarea duritii i se completeaz cu un indice care precizeaz condiiile de ncercare, n urmtoarea ordine:

    a) diametrul bilei, n milimetri; b) numrul care reprezint fora de ncercare, n kgf; c) durata de aplicare a forei, n secunde, dac aceasta difer de timpul precizat.

    Fig.1.1. Principiul ncercrii duritii dup metoda Brinell i poziia

    relativ a urmelor

  • 6 ndrumar de laborator EXEMPLUL 1: 350 HB 5/750 duritate Brinell de 350, msurat cu o bil de oel cu diametrul de 5 mm la o for de ncercare de 750 kgf, aplicat timp de 2 pn la 8 s. EXEMPLUL 2: 600 HB 1/30/20 duritate Brinell de 600, msurat cu o bil de metal dur cu diametrul de 1 mm la o for de ncercare de 30 kgf, aplicat timp de 20 s.

    Bilele folosite sunt executate din oel clit sau carbur de wolfram, au suprafaa

    lustruit i fr defecte, iar diametrele lor nominale pot fi:10; 5; 2,5; 2; 1 mm. ncercarea trebuie s se efectueze pe o suprafa neted i plan, lipsit de oxizi

    i de substane strine i, n special, lipsit de lubrifiani. Epruveta trebuie s aib o stare de suprafa care s permit o msurare precis a amprentei. Pregtirea ei trebuie realizat astfel nct orice afectare a suprafeei, de exemplu prin nclzire sau prin ecruisare, s fie diminuat. Dup ncercare nu trebuie s fie vizibil nici o deformaie pe suprafaa opus a epruvetei.

    Ca regul general, ncercarea se efectueaz la temperatura ambiant, n limite cuprinse ntre 10C i 35C. ncercrile efectuate n condiii controlate trebuie s fie efectuate la o temperatur de (23 5)C. Fora de ncercare trebuie aleas astfel nct diametrul amprentei d s fie cuprins ntre valorile (0,24 ... 0,6)xD.

    Diametrul bilei trebuie ales ct mai mare, astfel nct s se obin cea mai mare amprent posibil, cu scopul de a ncerca o suprafa reprezentativ a epruvetei. n cazul n care grosimea epruvetei permite, se recomand utilizarea unei bile cu diametrul de 10 mm. Epruveta trebuie plasat pe un suport rigid. Suprafeele n contact trebuie s fie curate i lipsite de corpuri strine (ulei, murdrie). Este important ca epruveta s fie meninut bine strns pe suport astfel nct s nu se deplaseze n timpul ncercrii. 3. Utilaj, aparatur i materiale folosite.

    Aparatul utilizat pentru ncercarea duritii prin metoda Brinell este prezentat n

    figura 1.2. Sarcina de ncrcare se comand n mod mecanic de la butonul 17, prin multiplicarea forei prin intermediul unor greuti 7, atrnate la extremitatea prghiei 4. Amplificarea se face n dou etaje (1:4 i 1:10) la raportul 1:40 prin prghiile 1, 4 i jugul 2. Timpul de meninere al sarcinii este reglabil ntre 15 i 45 s, cu descrcare automat, prin acionarea unui inversor de faze legat n circuitul motorului 9.

    Piesele de ncercat (epruvetele) 15, trebuie s ndeplineasc condiiile prevzute n SR EN 10003-1. Astfel, suprafaa de examinat trebuie s fie plan, fr poriuni oxidate, cu un grad de prelucrare care s permit msurarea urmei cu precizia cerut. Ea se prelucreaz prin frezare sau strunjire pn la rugozitatea Ra = 2,5 pentru ncercri cu bile de 5 i 10 mm i prin rectificare la Ra = 1,25 pentru ncercri cu bile de 2,5 mm sau mai mici. Se vor evita nclzirile excesive, ct i prelucrrile care provoac o ecruisare a suprafeei. Se interzice prelucrarea epruvetei prin rabotare.

    Grosimea minim a epruvetei trebuie s fie de cel puin 8 ori adncimea h a urmei.

    4. Modul de lucru.

    n funcie de calitatea materialului din care este confecionat epruveta se stabilesc condiiile de ncercare (diametrul bilei, sarcina de ncercare, timpul de meninere a sarcinii) i:

    - se regleaz aparatul; - se aeaz epruveta 15 pe platoul de reazem 14; - se ridic epruveta cu ajutorul roii de manevrare 12 spre penetratorul 16 i

    se imobilizeaz ntre platoul de reazem i carcasa de sprijin;

  • Tehnologia materialelor 7

    - se aplic, menine i se descarc sarcina; - se msoar dimensiunile urmei pe ecranul 21; - se determin valorile duritii.

    Aplicarea, meninerea i descrcarea sarcinii decurge astfel: operatorul apas maneta de pornire n jos pn la refuz, dup care o las s revin ntr-o poziie n care ea se oprete. La apsarea manetei se pune n micare motorul i reductorul de vitez 11, concomitent cu schimbarea poziiei capului rotativ 18, prin care penetratorul 16 se aduce n poziie vertical deasupra epruvetei. Tija de sprijin a prghiei pentru greuti 6 coboar i sarcina se aplic prin intermediul penetratorului 16 pe epruveta 15.

    La sfrit de curs, un bra de pe axul reductorului 11 acioneaz asupra unui microntreruptor care comand inversarea sensului de rotaie. Tija de sprijin 6 se ridic i aduce sistemul de prghii 1, 4 din nou n poziia de repaos. Electromagnetul 3 declaneaz maneta de pornire aducnd-o n poziie iniial i, concomitent, obiectivul 19 ajunge n poziie vertical. Urma rmas pe epruvet se proiecteaz prin obiectiv pe ecranul 21.

    Fig.1.2. Schema cinematic a aparatului pentru msurarea duritii prin metoda Brinell de tip "Balana" Sibiu

    1,4 - prghii; 2 - jug; 3 - electromagnet; 5 - rol; 6 - tij de sprijin; 7 - greuti; 8 - batiu; 9 - motor electric; 10 - cuplaj; 11 - reductor melcat; 12 - roat de manevr; 13 - urub de ridicare; 14 - platou de reazem; 15 - epruvet; 16 - penetrator; 17 - buton de ncrcare;

    18 - cap de rotaie; 19 - obiectiv; 20 - lamp de semnalizare; 21 - ecran.

  • 8 ndrumar de laborator

    Msurarea diametrului urmei (d) se face cu ajutorul riglei gradate pe dou direcii perpendiculare. Diferena dintre valorile celor dou diametre perpendiculare trebuie s fie mai mic de 2% din valoarea diametrului minim. n caz contrar ncercarea se repet. Diametrul urmei se stabil