ANYAGVIZSGÁLAT GÉIK, I. évfolyam

ME

ANYAGVIZSGÁLAT GÉIK, I. évfolyam – BSc 6. előadás – 2010/2011. tanév, 2. félév C) KEMÉNYSÉGMÉRÉSEK Előadó: Dr. Lukács János egyetemi tanár Miskolci Egyetem Mechanikai Technológiai Tanszék

Az előadási anyag elérhetősége az Interneten

http://edu.uni-miskolc.hu/

Információk a fóliák olvasásához  A tananyag tagolása (fejezetek, részek számozása, címek, alcímek) az előadásokon és a fóliákon azonos  Az alkalmazott színek segítséget kívánnak nyújtani a tananyag megértéséhez azzal, hogy felhívják a figyelmet egy-egy részletkérdésre (a zárójelben sárga színnel írott rész példát jelent) (a zárójelben zöld színnel írott rész korábban alkalmazott és/vagy rokon értelmű, illetve idegen nyelvű jelölést, kifejezést jelent) piros színnel írott és/vagy bekarikázott rész  a figyelemfelhívást jelent, amelyhez az előadáson általában szóbeli magyarázat is kapcsolódik  a fehér hátterű dia tájékoztató, magyarázó, szemléltető jellegű  

 Az előadási anyag végén megtalálhatók azok a források, amelyek az anyag összeállításánál felhasználásra kerültek  a felkészüléshez ajánlott tankönyv vonatkozó részeinek oldalszámai, a tananyag tagolásához rendelve 

1. Zárthelyi dolgozat Időpont: 2011. március 21. (hétfő) 18:00 – 19:00 Hallgatók: Gépészmérnöki alapszak Hallgatók: Ipari termék- és formatervező alapszak Előadóterem I. előadó

Hely A/2. földszint

Hallgatók Ádám Bálint – Majkut Gábor

XXXVII. előadó A/3. és A/4. között Majoros Dávid – Tőzsér Krisztián XI. előadó

A/3. I. emelet 117.

Tubak Viktor – Zsoldos Tamás Fehér Csaba – Veres Ádám

1. előadás: A) BEVEZETŐ ISMERETEK

A tantárgyról II. – témakörök  Az anyagvizsgálat feladatai, az anyagvizsgáló eljárások csoportosítása  A szakítóvizsgálat és alkalmazásai  A nyomóvizsgálat és alkalmazásai  A keménységmérések és alkalmazásaik  Ismétlődő igénybevételek, fárasztóvizsgálatok, biztonsági diagramok  Az állapottényezők, ridegség és szívósság  A kúszásvizsgálat  Az ütővizsgálat és alkalmazásai  A hajlítóvizsgálat és alkalmazásai  Vizuális vizsgálatok  Ultrahangvizsgálatok  Radiográfiai vizsgálatok  Mérések és mérőszámok: matematikai-statisztika az anyagvizsgálatban

C) 2.3. Rockwell eljárás  szerszám: 120 °-os csúcsszögű gyémánt kúp, illetve edzett acélgolyó  lenyomat, keménység: HRx vagy HRxxx keménység  terhelő erő / lenyomat felület  az eljárás pontossága a benyomódási mélység mérésének pontosságától függ  előterhelés (F0) + főterhelés (F1) 

 a vizsgálati paraméterek megválasztása: 

SKÁLA: SKÁLA = f (anyagtípus, s, feladat)  általános eljárások skálái  felületi eljárások (szuper-Rockwell) skálái



vizsgálati idő: a főterhelés ráadását követő stabil állapot kialakulásáig (a mutató lelassul, megáll, majd kivárunk)

 az eredmény megadása: XXHRSKÁLA (52HRC)  XXXHR0,102*(F0+F1)[N]SKÁLA (80HR30T) 

C) 2.3. Rockwell eljárás (folytatás) Skála HRA HRB HRC HRD HRE … HRR HRS HRV HR15N HR30N HR45N … HR45Y

Szúrószerszám F0, N F1, N SKÁLAMAX EGYSÉG Általános eljárások 120 °-os csúcsszögű gyémánt kúp 490 100 1,588 mm átmérőjű acélgolyó 883 130 120 °-os csúcsszögű gyémánt kúp 1373 100 120 °-os csúcsszögű gyémánt kúp 883 100 98 0,002 3,175 mm átmérőjű acélgolyó 883 130 … … … 12,70 mm átmérőjű acélgolyó 490 130 12,70 mm átmérőjű acélgolyó 883 130 12,70 mm átmérőjű acélgolyó 1373 130 Felületi eljárások (szuper Rockwell eljárások) 117,7 264,9 120 °-os csúcsszögű gyémánt kúp 29,4 412 100 0,001 … … 12,70 mm átmérőjű acélgolyó 412

C) 2.3. Rockwell eljárás (folytatás)  előnyök: gyors és egyszerű eljárás  a mérési eredmény közvetlenül leolvasható  jól automatizálható, sorozatmérésekre alkalmas  nem igényel különösebb (felület)előkészítést  minden esetre alkalmazható 

 hátrányok: kevésbé pontos, laboratóriumi mérésekre kevésbé alkalmas  a mérési skála nem lineáris 

 nagy keménység értékek esetén kevésbé érzékeli a különbségeket  kis keménység esetén eltúlozza a különbségeket

C) 2.4. Poldi eljárás – „dinamikus, kézi, összehasonlító Brinell mérés” –  szerszám: edzett acélgolyó (D = 10 mm)  lenyomat, keménység 

keménység = terhelő erő / lenyomat felület  lenyomat átmérők négyzetének fordított aránya

 a vizsgálati paraméterek (megválasztása): golyóátmérő: D = 10 mm, adott  terhelő erő: a vizsgálatot végző személytől függ, kézi vizsgálat  vizsgálati idő: nem befolyásolható, dinamikus vizsgálat 

 az eredmény megadása: 

XXXHBp (250HBp)

C) 2.4. Poldi eljárás – „dinamikus, kézi, összehasonlító Brinell mérés” –  előnyök: mint Brinell eljárásnál és egyszerű kivitelezhetőség  helyszíni mérések elvégezhetősége 

 hátrányok: mint Brinell eljárásnál, értelemszerűen, és pontatlanabb leolvasás  az erőhatás egytengelyűsége nem garantált 

C) 3. Dinamikus keménységmérések  cél: ejtőszerszám felületről való visszapattanásának meghatározása és abból speciális keménységi mérőszám származtatása  elv: a vizsgálandó egyed felületére megfelelően kiképzett alakú szerszámot ejtünk  kivitelezés: eljárás, eszköz és típus függő  keménység: a vonatkozó speciális skáláról közvetlenül leolvasható

C) 3.1. Szkleroszkóp  szerszám: gyémánt véggel ellátott acéltest  kivitelezés: 

az ejtősúly visszapattanása után a keménységet (Shore) az ejtőcső falán lévő skálán vagy mérőórán olvassuk le

 típusok: C típus – nem szerelt (kézi) kivitel  D típus – szerelt (állványos) kivitel 

 az eredmény megadása: normál kalibráció esetén – érték (58)  henger kalibráció esetén – XXHFRSc vagy XXHFRSd (58HFRSc)  karbon kalibráció – érték (58) 

C) 3.2. Leeb (Equotip = Energie-Quotient) eljárás  szerszám: WC golyó, illetve gyémánt  kivitelezés, keménység: elvileg szkleroszkóp  a visszapattanás energiáját elektronikus módszerrel határozzák meg  keménység = visszapattanási sebesség / becsapódási sebesség * 1000 

 típusok (skálák): 

D, DC, D+15, G, C, E

 az eredmény megadása: 

XXXHLtípus (500HLD)

C) 3.3. Duroszkóp (durométer)  szerszám: acéltest  kivitelezés: 

az ütőcsap visszapattanása vagy a nyomótű benyomódása után a keménységet (Shore) az eszközön lévő skálán vagy mérőórán olvassuk le

 típusok (skálák): 

A, B, C, D, D0, 0, 00, 000, T

 az eredmény megadása: 

XXShoretípus (60ShoreA)

C) 3.4. A dinamikus keménységmérések sajátosságai  egyszerű és gyors eljárások = előny  a vizsgálati egyed tömege befolyásolja a vizsgálati eredményt = hátrány  a vizsgálati egyed érdessége befolyásolja a vizsgálati eredményt = hátrány  nincs roncsolódást előidéző lenyomat = előny  jellemzően hordozható a berendezés = előny  anyagtípustól függő vizsgálati típusok = elő ny és hátrány

C) 4. Erő-behatolási út (erő-benyomódás) görbe felvételén alapuló eljárások (műszerezett keménységmérés) I.  cél: a benyomódás folyamatának értelmezése és új típusú, az anyag viselkedését komplex módon leíró mérőszámok kifejlesztése  elv: az erő és az elmozdulás folyamatos mérése, majd a regisztrátumok értékelése  kivitelezés  szerszám: gyémánt gúla (Vickers, Berkovich)  zafír  WC  edzett acél 

Berkovich-féle szerszám lenyomata nyomtatott áramkörben

C) 4. Erő-behatolási út (erő-benyomódás) görbe felvételén alapuló eljárások (műszerezett keménységmérés) II.  regisztrátum, keménység: általában (HW)  Brinell mérés (HWB)  Vickers mérés (HWV) 

C) 4. Műszerezett keménységmérés – laboratóriumi és helyszíni alkalmazás –

C) 5. A keménységmérés alkalmazásai C) 5.1. Egyedi és/vagy átlagos értékek meghatározása C) 5.1.1. Mikro-Vickers eljárás

 indok: helyi keménység mérése iránti igény  szerszám: mint Vickers eljárás  lenyomat, keménység: mint Vickers eljárás  vizsgálati sajátosságok: terhelő erő: 1-5 N  kis lenyomat méret  leolvasás pontossága iránti igény fokozottabb  mérési helyek megválasztása  szimmetrikus lenyomat 

 az eredmények megadása: 

XXXXHVM0,102*F[N] (1100HVM50)

C) 5.1.2. Knoop eljárás  indok: helyi keménység mérése iránti igény  szerszám: rombusz alakú gyémánt gúla 172°30’-es és 130°-os szögekkel  lenyomat, keménység: 

keménység = terhelő erő / lenyomat felület

 az eredmény megadása: XXXHK0,102*F[N]/t[s] (496HK10/20)  XXXHK0,102*F[N] ← t = 10-15 s 

 előnyök: mint Vickers és 

a leolvasási hiba kisebb ← nagyobb átlót mérünk

 hátrányok: mint Vickers és érzékenyebb a felület (felületi réteg) keménység változásaira ← kisebb benyomódás  terhelő erőtől való függés kis terhelő erőknél 

C) 5.1.2. Knoop eljárás (folytatás) – lenyomatok ferrit-martenzites korrózióálló acélban –

Források jegyzéke  17. dia: ASM Handbook, Vol. 8: Mechanical Testing and Evaluation. ASM International, Materials Park, Ohio, 2000. Fig. 1 p. 232.  19. dia: AIS3000 Advanced Indentation System. Gyártmányismertető, Frontics, 2007.  22. dia: ASM Handbook, Vol. 8: Mechanical Testing and Evaluation. ASM International, Materials Park, Ohio, 2000. Fig. 2 (b) p. 222.

A felkészüléshez ajánlott tankönyv és a vonatkozó oldalszámok  Gál, I.; Kocsisné, B. M.; Lenkeyné, B. Gy.; Lukács, J.; Marosné, B. M.; Nagy, Gy.; Tisza, M.: Anyagvizsgálat. Szerk.: Tisza, M. Miskolci Egyetemi Kiadó, 2001.        

C) 2.3. – p. 100-105. C) 2.4. – p. 91-92. C) 3.1. – p. 107-108. C) 3.2. – p. 108-109. C) 3.3. – p. 109. C) 4. – p. 105-106. C) 5.1.1. – p. 97. C) 5.1.2. – p. 97-100.

ME

ANYAGVIZSGÁLAT GÉIK, I. évfolyam – BSc 6. előadás – 2010/2011. tanév, 2. félév C) KEMÉNYSÉGMÉRÉSEK

Köszönöm a figyelmet!