Про твердость

kU 06-09-2008 01:53

И так, тема про твердость.
Предлагаю поговорить вот на какую тему:
Как выглядит измерение твердости по завету тов. Роквела на микроуровне?
В некое вязкое упругое тело, пересыпанное "булыжниками" и "проволоками" разной формы и размеров внедряется пирамида. упругое она просто раздвгает, менее податливое ломает и разгоняет в стороны.
Получается, что остановить вндрение пирамиды могут большие твердые включения - их трудно разгонять в стороны и еще труднее крошить, матрица, обладающая повышенной вязкостью, скопление хоть и мелких, но многочисленных твердых включений и т.п. комбинации. А результат измерения на макроуровне у всех будет один.

Соответственно, как эти разные агломераты будут резать в зависимости от твердости? Тоже по разному: для матрицы с редкими и мелкими включениями собственная твердость очень нужна, для варианта с крупными включениями важнее не твердость, а прочность удержания включений (тут кроме прочности матрицы роль играет форма и ориентация включений), в варианте "мелкие включения очень густо" резать будет при любой прочности матрицы, но с невысокой "крейсерской остротой".

Соответственно, мое объяснение результатов Годдарда по зависимости твердости и длительности реза: он испытывал что-то низколегированное.

Va-78 06-09-2008 11:19

Ку, вы о чем? Моностали имхо достаточно однородны, для того чтобы принимать результаты измерения как вменяемые.

kU 06-09-2008 11:44

Вменяемые результаты да, однородость стали - нет.
Любая сталь (кроме поминавшейся в ночи аморфной) неоднородна.
Стали, применяемые в ножестроении, смело можно рассматривать в т.з. модели "что-то твердое в чем-то вязком и упругом". Причем обычно размер "чего-то твердого" (карбидов разных, как правило) достаточно приличный для микромира - микроны, а то и десятки микронов. Еще бы в десять раз больше, и можно было бы увидеть невооруженным глазом.

А яма, образуемая твердомером, имеет размер в десятые миллиметра. Так что на пути внедрения твердомер сгребет статистически достаточно много твердых включений, если они мелкие, и может начать чудить в "карбидных монстрах", булатах и прочих дамасках.

Alan_B 06-09-2008 12:35

На самом деле, вопрос измерения твердости - еще тот вопрос.

Намногих материалах например результаты измерения ультразвуковым твердомером могут скакать на 10 и более единиц- куда попадешь.
"Классический" Роквелл дает долее стабильные результаты - и отпечаток заметный и нагрузка большая. Микро-Роквелл уже сильно зависит от точки попадания. Да и твердость по различным методам с малой нагрузкой часто заметно выше, чем стандартных. Иногда по разнице можно понять состояние поверхности.

Поэтому лучше мерить по 5-7 точкам.

GAU-8A 06-09-2008 12:39

Нужно просто брать и мерять, а потом смотреть и разбираться, что да почему.

Вон недавно Аносовский булат померяли... 45-46ед.как с куста... говорит цифирь? еще как! А там перлит да цементит, вот вам и горох в бочке!

kU 06-09-2008 13:04

В булатах замеры микротвердости (подчеркиваю: микро!) частенько выдают значения под 80. Куда при этом попали и почему столько намеряли - вопрос отдельный.

ЛБА 06-09-2008 19:36

quote:


а там перлит да цементит,



Все же, пожалуй, смешанная сорбито-троститная струкутра. Тоже карбидо-ферритная смесь перлитного типа, но много мельче и, соответственно, прочнее и тверже.
quote:


вот вам и горох в бочке

Кстати да! - еще один миф, получивший в последние "лет несколько" довольно широкое хождение в народе. То тв. булата мерять бесполезно (тот самый горох) то еще что брякнут... Выходит, смесь напильника с железом при замере будет давать значения от 10 до 65? В реале колебания в пределах 2-х единиц.


Mutant 06-09-2008 19:49

Так микротвердость меряют под микроскопом. И, насколько мне помнится, там прицел есть - чтобы попадать куда хочется, а не абы как... :) Померял - посмотрел, сдвинул - снова померял.
И обычно образец травят на то, что хотят мерить, для контраста, чтобы попадать легче было, так?
Ну и после нескольких замеров микротвердости карбидов, аустенита, перлита и т.д, на основании анализа формы и размера зерен специалисты делали вывод о свойствах данного образца.
Мне вспоминается как-то так...

kU 06-09-2008 20:09

Продолжаю про микротвердость.
ИМХО она так зашкаливает потому что энергия, с которой внедряется щуп в материал слишком мала. И если он "удачно" упирается в крупный карбид, то не может его ни разломать, ни подвинуть. С обычной пирамидкой такого не происходит. из-за больших размера и усилия.
Еще один важный момент - скорость надавливания. При достаточно большой скорости, например, вода имеет твердость бетона, а при достаточно малой - груз может утонуть в стекле как в воде. Мне представляется, что показатели твердомера будут зависеть от скорости надавливания во-первых сильно, а во-вторых по-разному - в звисимости от типа стали.

ЛБА 06-09-2008 20:15

quote:
Originally posted by kU:

И если он "удачно" упирается в крупный карбид, то не может его ни разломать, ни подвинуть.



Не согласен, ибо в отчетах по исследованию булатов, например, полно фраз типа "светлая фаза имеет твердость N, что характерно для карбидов". Т.е. твердость самих карбидов Роквеллом замеряют только в путь.

kU 06-09-2008 22:09

Тогда что там попадется запредельной твердости? Интерметаллиды?

Alan_B 06-09-2008 22:35

Если с микроскопом то микротвердость отдельных фаз померить можно, хотя и не всегда легко. А ультразвуковым - только по площадям по 5-7 измерениям...
Интерметаллиды не особо твердые - максимум HV 1150-1200. Подавляющее большинство - намного меньше тысячи