Технически Университет София

– Филиал Пловдив

Курсова задача

Задача 1

По дисциплина 

„МАТЕРИАЛОЗНАНИЕ И ТЕХНОЛОГИЯ НА

МЕТАЛИТЕ“

На тема:“

Изпитване на твърдост по методите

на Бринел ,Роквел и Викерс“

Изготвил:                                                        Проверил:

Павлина Танчева                                         Проф.

Ангел 

Зюмбилев

Група: 22

б

Фак.

№ 257673

Специалност: Индустриален мениджмънт

Съдържание

I.

Твърдост

  1. Принципи  на твърдост

Твърдостта е една от механичните характеристики на 

материалите.  Под твърдост се разбира способността на 
повърхностния слой на материала да се съпротивлява на 
пластична и еластична деформация,при въздействие на друго 
твърдо тяло, което не се деформира в процеса на натоварване. 
Изпит-ването на твърдост е най-достъпният и разпространен вид
механично изпит-ване, защото се извършва бързо, сравнително 
лесно и е възможно да се при-лага върху готови изделия, без 
повреждане и разрушаване. При всички мето-ди за определяне 
на твърдостта е важно правило да се подготви повърхнина-та на 
образеца, като всички повърхностни дефекти трябва да бъдат 
отстране-ни. Това е един от начините за контрол на качеството 
на продукцията в про-мишлени условия и за 
научноизследователски цели. 

1.1 Принципи  при определяне на твърдост



  Според принципа на действие методите за измерване на 
твърдост могат да бъдат: чрез вдлъбване, чрез одраскване, 
чрез отскачане и др.



Методите чрез вдлъбване  се харектеризират  с  това, че 

ин-дентора под действието на външна сила прониква в 
изпит-вания обект. Мярка за твърдостта е големината на 
проникване на нак-райника. Най- радпостранени за 
измервани на твърдост са методите на Бринел, Роквел и 
Викерс .



Методите чрез одраскване се състоят в нанасяне на 

драско-тина върху повърхността на измерваното тяло с 
помощта на друго по-твърдо тяло.Мярката за твърдостта е 
ширината на драскотината. За минералите това е метода на 
Моос.



Методите чрез отскачане се основават на еластичното 
взаимо-  действие при срещане на две твърди тела. По 
височината на удар-ника се определя твърдостта. Това е 
метода на Шор



Според скоростта на натоварване, методите за измерване 
на твърдост  могат да бъдат:

o

статични

o

динамични



Според обема на изпитвания материал, методите за 
измерване са:

o

макротвърдост

o

микротвърдост

2. Статични методи за измерване на твърдост.

2.1.Определяне на твърдост по метода на Бринел.(БДС EN ISO 506­1)

Методът е предложен за пръв път от шведския инженер Йохан 
Август Бри-нел през 1900 г. Това е първият широко използван тест в
машиностроенето и металургията. Приложението на метода е 
ограничено от големия размер на отпечатъка и възможното 
увреждане на тестовия блок. Освен това ме-тодът е неприложим за 
закалени стомани. Този метод е за  определяне твърдостта на 
материала. Твърдостта по Бринел се означава с цифрата на 
определената твърдост (250), знака HB.

HBS – твърдост по Бринел, когато се използва стоманена сфера за 
определяне на твърдост, не по-висока от 450

HBW – твърдост по Бринел, когато се използва сфера от твърда 
сплав за определяне на твърдост, не по-висока от 650.

Фиг.1

За проникващо тяло при този метод се използва закалена сфера с 
диаме-тър D, която се натиска върху изпитвания образец със сила 
F. При проник-ване на сферата в повърхността на образеца се 

получава отпечатък(вдлъб-натина). Твърдостта на материал HB се 
изразява с отношението на нато-варващата сила F и площта на 
получения отпечатък S.Където ‘h’ e дълбочина на проникване. 
Големината на силата F, с която се натиска сферата се избира в 
зависимост от предполагаемата твърдост, т.е. характера на 
изпитвани-те метали. Следователно D и F се избират 
предварително и твърдостта е функция единствено на диаметъра 
на отпечатъка d. Опечатъкът, получен от проникването на сферата, 
се измерва с лупа или микроскоп в две взаимно перпендикулярни 
направления. Обикновено в практиката се използват таблици, 
приложени към уреда, които дават връзката между измервания 
диаметър на отпечатъка d и твърдостта HB. При изпитване 
образецът се натоварва бавно и безудърно, като максималната 
стойност на F се достига в продължение на около 15 секунди и се 
задържа, за да се получи ясен отпечатък. При използването на 
разглеждания метод е необходимо да се спазват и някои други 
изисквания: Минималната допустима дебелина на образеца не 
трябва да бъде по-малка от 10 – кратната дълбочина на отпечатъка;
минималното разстояние между отпечатъците трябва да бъде по-
голямо от 4d, а разстоянието на отпечатъка от края на образеца по-
голямо от 2.5d; пробното тяло трябва да бъде поставено на твърда 
опора и по време на натоварването не трябва да се измества. При 
изпитване на твърди материали(> 400HB), стоманената съчма се 
деформира остатъчно, отпечатъкът получава елепсовидна форма и 
диаметъра на проекцията му става по-голям, в резултат на което 
изчислената твърдост ще бъде занижен.  По метода на Бринел се 
измерват материали с твърдост не по-голяма от 450HB. Този метод 
може да определи твърдостта на много меки материали и 
материали със средна твърдост. При по-твърди метали се използва 
сфера от по-твърд материал, понеже стоманата се деформира и се 
получават неточни резултати. 



Мерната единица на HB е Pa или MPa

→при измерване на силата  F в kg



Ако силата F се измерване в N (нютони),изразът се умножава 
по 0,102