Исследование, анализ и выбор оптимального режима химико-термической обработки образцов из стали 20 (Материалы и методы научно-исследовательской работы), страница 3

направлениях, что позволяет перемещать микрошлиф и выбрать на нем участок, на котором необходимо измерить твердость. Этот участок следует разместить в середине поля зрения микроскопа. Затем устанавливается на никнем буртике 4 штока 9 выбранный груз и столик поворачивается с помощью рукоятки 6 на 180° (от одного упора до другого) для подведения выбранного участка образца под алмазную пирамидку. После этого, медленным (в течение 10-15 секунд), поворотом рукоятки арретира 13 на пол-оборота шток с алмазной пирамидой опускается, и под действием груза пирамида вдавливается в образец. Образец выдерживается под нагрузкой в течение 5-10 секунд, после чего, поворачивая рукоятку арретира в исходное положение, поднимают оправку с алмазом. Время снятия нагрузки должно быть равно времени нагружения.


Рисунок 2.2 - Общий вид прибора ПМТ — 3 [13]


После подъема алмаза поворачивают столик 5 на 180° и возвращают образец в исходное положение под объектив микроскопа. Если прибор не центрирован, то винтами 10 добиваются совмещения центра отпечатка с центром перекрестия нитей (при этом окулярный микрометр должен быть установлен на 0).


Если прибор правильно центрирован, то центр отпечатка окажется совмещенным с центром перекрестия нитей.

Точность совмещения места, намеченного для испытания, по местам фактического вдавливания пирамиды составляет 2 микрона. Затем вращением винтов 12 подводится отпечаток таким образом, чтобы центр перекрестия совпал с левым углом отпечатка. После этого вращением микрометрического барабанчика 3 окуляра перемещаем перекрестие до совмещения его центра с противоположной вершиной отпечатка. При таком положении перекрестия деления микрометрического барабанчика указывают длину диагонали отпечатка. Указанные измерения диагонали отпечатка производятся не менее двух раз. Число микротвердости Нц, определяется по формуле (МПа):

   Нμ=18540

                 

где  Р - нагрузка, г;

d - длина диагонали; определяется по шкале микрометрического барабана, мм;

0,3 - цена I деления шкалы микрометрического барабанчика в микронах при увеличении в 487 раз.

Таблица 2.3 - Нагрузка для измерения структурных составляющих [15].

Марка стали

Структурные составлявшие

Нагрузка, гр.

40

Перлит

50

Феррит

50

40

Мартенсит

50

Феррит

20

Х18Н9Т

Аустенит

50

железо армко

Феррит

50

трансф. Железо

Феррит

50

сталь гатфильда

Аустенит

50

ШХ15

Мартенсит

100


2.3.3 Определение плотности

В работе определялась плотность образцов, как величина, коррелирующая с их газонасыщенностью и порообразованием. Плотность определяли методом гидростатического взвешивания, основанным на законе Архимеда. Образец взвешивали последовательно на воздухе и в дистиллированной воде на аналитических весах АДВ-200М с точностью до 0,0001г. Плотность рассчитывали по следующей формуле:

ρ = mвозд×(Qt-λ)/(mвозд - mвод) + λ

где  р - плотность образца, кг/м3;

mвозд - масса образца на воздухе, кг;

mвод - масса образца в воде, кг;

Qt - плотность воды, кг/м3;

λ- плотность воздуха, кг/м3.

Значения Qt и Xпри определённой температуре жидкости и воздуха определяются по таблицам физических свойств. Перед взвешиванием образцы тщательно промываются и обезжириваются ацетоном. Подвеска также подвергается промывке и обезжириванию. Образцы должны иметь гладкую поверхность (желательно тонко зашлифованную) во избежании задержки на образцах пузырьков воздуха при взвешивании в жидкости.

Плотность каждого образца измерялась 4 раза. Результаты измерений усреднялись.