Глазов В.М., Вигдорович В.Н. Микротвердость металлов

Подождите немного. Документ загружается.

18 *!

шкрот

р0

ость 74еталло в

кок

лет о0

фшзшко-

хтллшеескоео'

а,ц'!,ц3а

ством' которое'по3воляет

рассматривать

пов-ерхноегь

предмета

зпиобъектиЁом

как

<<светлом

поле>

(рис.

слева)'

так

<темном

п0ле>>

(рис.

справа)

Аля

этого

поворачи|вают

дер'

}|(атель зеркал

.[ вокруг

осп

АБ

от

одного

упора

до другого.

1огда

по,пёременно

Ё-ход

луней

включаются

пла'стинки

'!,ля'

светлого уцлут

для

темного

поля.

Фбщее

увеличение

микроскопа

прибора

пмт_3 при-

ви3уаль-

ньтх наблюдениях

и измерениях

40-кратнь:м

эпиобъективо:т*

Ф3-6

с апертурой

:0,65

(фокусное

расстояние.4:_6'16)

;}

винтовь|м

окулярным

15-кратнь:м

микрометром

А.д!19-3

равно

485-487.

Регулировка

яркости источни'ка овета

прибора

пмт'3

дол)кна

производиться

с помощью

трансформатора с

реоотатом'

поних{ающего

напрях(ение

от !27

до

в.

}луншения

условий

наблюдения

мох(но

достичь.

и0поль3уя

имеющиеся светофильтрь:.

Резкость изобра>кения

мох(но повьтсить,

изменяя

отверстия

диафрагмы

оАнако

это

возмох(но ли|шь при

рассмотрении

объекта

светлом поле

(рис.

5, слева).

Аля

центровки

о;птической

оси

микроскопа'

которая

состо'

ит

в совмещении

оси оптической

системь|

с осью

индентора'

прибору

прилагается

д0полнительнь:й

8-кратнь:й

эпи_объектив

оэ-:а

(фокусное

ра,с1ет|ояние

23,17, аперцра

:0,17)'

помощью

которого линейное

поле 3рения

микроскопа

увели_

чивается

ло

1,5 мм

вместо 0,2 мм

(л,ля

основного

рабонего

эпи'

объектива

оэ-6)' что

по3воляет легче

оть1скивать отлечаток

пирамиць| на

!п0верхности исследуемого

образца.

приборе пмт-3 в верхней

части

тубуса предусмотрена

возмо)кность замень1

наклонной

окулярной

трубки прямой. }{а

нее наса}к!{вают крепительное

кольцо

насадки' а в окулярну|о

трубку

помещают 7-,

|0-

или

15-кратньтй

станйартнь:й окуляр.

1( концу насадки в

случае

необходимо'сти

крепят

фотокамеру

'поверхность

объекта

наблюдают

либо на

матовом

стекле

фо-

токамерь|' либо нерез

окулярную

трубку

фотоприставки.

Ёатша

промьтшленность

вь|,пуокает

фотонасадки'

!а3ли9атФ.

щиеся

только

размером

фото,пластинок:

универсальная

микро.

фотонасалка

(|т1ФЁ-1)

с матовь{м стеклом

6,5

9 сл

фотона-

садка

(мФн-2)

с матовь!м стеклом

12 см.

[|рп

фотографи.

ровании

поль3уются обьтчнь:м

фотоматериалом

для

микросъе-

мок

средней

нувствительности.

|7ре0метньсй

столшк. 8 приборе

пмт_3

непосредственно под

тубусом

микроскопа и

индентором механи3ма на,гру}кения

рас-

пол,ожен

предметнь|й столик. Фн

имеет

два

перемещения:

ко_

ординатное-при

помощи

двух

микрометреннь1х

винтов

по-

лукруговое-поворотом

от

упора

до

упора

всего

столика

вокруР

1ра6ор ц пето0

цз14еренця

лшкротвер0оотш

оси'

равноудаленной

от

ог:тической

оси

микроскопа

оси ин-

дентора.

1(оорлинатное перемещение

столика предназначено

для

то-

го,

нтобы иметь

в'озможность

0пределеннь1х пределах вь:брать

место' пригодное

для

прои3водства испь|тания'

такх(е

для

точ-

ного

правильного

размещения

отпечатков

на

поверхности об-

ра3ца

!!а определеннь|х

расстояниях

одно

от

другого.

йакси-

йальнь:й ход

предметного

столика

10_12

мм.

!]ена

деления

1ш]каль!

на 6арабане

микр'ометреннь1х

винтов

0,0\ мм.

||олукруговое перемещецие

слу)кит

для

попеременного

под-

ведения объекта

исследования

то

к острию

алмазной пирам\4-

ды'

то к

объективу

микроскопа.

Фбразеш

ис1пь!туемого материала

устанавливают

3акреп-

ляют

на

предметн'ом столике

при)кимнь|ми лапками

|1лу\

тон-

ким

слоем пластилина.

3о

в,ремя

работь|

,необходимо

внимательно

'следить

за

пра-

вильньтм чередованием

всех

'пр0и3водим!|)(

,Ф,п€!8(ий

не

до|пу-

скать пов0рота

предметного

столика при

о|пущенном

инд0нторе

механи3ма нагрух(ения' так как

это приводит

поломке

алмаз_

ной

пира'мидь:.

2. опРвдвлвнив мАсштАБА

уввлич|ния

микРоскопА

3есьма

сущеетвенной

операцией является

определение мас-

гштаба

увеличения

микр'оскопа.

|1рех<де

всего

для

устра!нения

параллакса' ведущего

п,о-

гре1пности

определении

дл]инь1

диагонали

отпеча'тка' гтеобхо_

димо

до6иться

одинаковой

ре3кости

наблюдения

перекрестия

нитей

поверхно'сти

{объекта.

\1а оправе

о'куляра имеется вин_

т0вая

наре3ка

для

вь|дви>кения

при

установке

ните{!

на

ре3кость

п'о

глазу

:наблюдателя.

|!осле

такой

установки

нитей

на

рез_

коеть

производят

фокуоировку

микр'оско{па

на

объект

|1ерекрестие

два

|цтриха

перемешаются

механи3мом

винт_

гайка

с 1пагом'

равнь1м

\ мм.3инт

имеет

на конце

барабан,

раз_

дел,еннь1й

на

ст0

делений, для

отсчетов

АРобньтх

частей его

по-

ворота.

1аким

образом, наименьшее

деление

на

барабане

соот-

вететвует перемещению

перокрестия

на

0,0| мм, что отсчить|ва_

ется

по

неподвих(ной

гпкале,

видимой

в окуляре'

имеющей

все-

го восемь

делений.

€ледовательно'

весь ход винта

(с

перекре_

спаем)

составляет

мм

плп восемь

п,олнь|х об,оротов'

9тобьт

стал'о

и3вестным

увеличение

микроск0па,

необходи_

мо

уста!!овить,

какой величине

дейотвителыности

соотв'етству-

ет

данное

и3:вестн,ое

перемещение

перекрестптя.

.[[ля

этого

вместо

образша

на

предметнь:й

столик приборй п|омещают

объе:<тнь:й.

микр0метр,

который представляет

собой

точную

маленьк}г|о

ли_

нейщ

д]|иной

мп,

раздФ1енную

на

100 частей.

2'}

2о |+4 т;крот в е

р0

ст ь

'1еталло

в как

метоо

фшэшко-

шлшве

о коао

аналц3а

.[1инейное

увеличение

объектива

о{пределится

как

частное

от

дел'ения

ра3ности

отсчетов

||;Ф

1!](2,[€

окулярного

микрометра

на

прои3ведение

числа

делений

объектно'го

микрометра

цень|

делейия

1пкаль|

объектного

микрометр а

(0,0\ мм).

|1о

извостному

3начению

увеличения

объектива

легко

о|пре_

делить

цену

деления

шкаль1

бараба;нника винтов'о'го

окуляра.

!,ля

этого

величину

перемещения

перекрестия

нитей

окуляра

при повороте

винта

на

одно

деление

1пкаль|

6ара6ана

(0,0| мм)

сйедует

разделить

'на

величину

линейн:ого

увел,ичения

объек_

тива.

Б прибо,рах

|1&11-3, онабх<енньтх

окулярнь1м

микрометром

Ам9-2

(или

А/!!9-3) и эпиобъективо1м

оэ-6'

цена деления

6а'

рабанника

окуляра

равна

окол'о 0,3

р.

!,алее

м'о)кно изйерять

длину

любого

объекта

любой

ча_

сти поля

зрения

микроскопа.

Фднако

длину

диагонали

отпечат_

ка луч1пе

измерять

в пределах

центра

поля

зрения

микроскопа'

так

как

этоп[ сдучае

некоторь|е во3мо}кнь1е

н'едоетатки

о'пти-

ческой еистемь|

микр,оскопа, больтше

всего

проявляющиеся

ца

краю поля,

булут

и'сключень1.

Беличина

диаго'нали

отпечатка определяется

как

произве_

!цение

цень1 деления

1пкаль| барабанника

окуляра

на

разность

отсчетов

пс! тпкале

барабанника о'куляра

при

перемеще!!ии

пе-

рекрестия

линпй

из

одного

угла

отпечатка

в противо,п'оло>кнь:й.

йзмерения

окуляр|нь|м микрометром

на

приборе

пмт-3

мох{но вести с

точностью

до

Ё0,5

деления

1пкаль1 у!лу!'

учетом

мас:.птаба

увеличения'

точностью

до

0,15

р.

ю'стиРовАнив и

тАРиРовАнив пРиБоРА

Бвиду

очень'вь1,соких

требований

точности

совмещения

оп-

гической

оси микроскопа с

осью'нагру}кения

при

по{вороте

пред_

метного

стол1тка

приборе

пмт-3

предусматривается

специ-

альное ц€нтрируюшее

устройство,

которое

позволяет

неболь-

1пих

пр€делах перемещать

о,бъектив

(вместе

осветителем)

горизонтальной

плоскости,

т. е. в

направлениях'

перпендику_

лярньтх

обеим

со|в,меща€мь|м

о,сям.

[ентрируютт1ее

устрой'ство

прйв,одится

действие

при

помощи

винтов

(рис.4).

помощи этого

устройства

приходится

прибегать

при

пред-

варительной

п'одготовке

прибора

раб,оте,

такх{е

при

[1спь|та_

11и|1

\|а микротвердость

объектов

разной

вь'|соть1

11л14

объекта

с]о

3'н

ачител ьньтм

рельефом>

поверхн,ости.

||ри

измерении

образцов'

ра3нь!х

по

вь'соте'

ось

нагру}кения

мо)кет

не'совпасть

с оптической

осью

вследствие

некотор'ой

не_

параллельг|ост1|

оси

вр-ащения предметного

столика

направле_

нлсём

перемещегтня

цбуса

микроскопа.

1огда

щебуется

про_

{|ршбор

мето0 ш6мереншя

мшкротвер0осттз

извести некото'р'ую

корректиров,ку' которая

получила

на'3вание

це[{три'ровк|1

11ли юстирования

прибора.

|1оследовательно,сть

дейст'вий

при

центрир'овке

п|оясняетея

на

рис.

|1релполо}(им'

тто прибор еще

не

центрирован.

1ог-

да

установим

перекрестие нитей винтов1ого

окулярного

микр!о{

метра

так, нтобьт

,оно

находилось точно

центре

поля

зрения

микроскопа.

Аля

этого перемещающийся

би-:лтрих в окуляре

дол)к'ен

находиться

]против

цифрь|

неподвих<ной

[1;1(3.|!Б1, а

!уг

Р;к.

6. €хемы,

поясняющие

последователвное

вь|полнение

приемов

ц€птрирвкя

объектива

прибора

пмт-3

}|уль

--на

ш!кале

барабанника

тоцно

прот}||в

риски.

3атем пере.

мещениец{

пРеАметного

столика

помощью

микр,ометрен!|шх

винтов

подводим

вь:бранное

для

испштания

место

под перекре-

стие

нитей

(рис.

6, поло}кение

|). |!осле

этого

прои3водим

ис,пы_

тание.

@днако

вследствие

того'

что

прибор

не

йонтрирован'

от.

печаток

с получился

стороне

от перекрестия

намеченного

места

испь!тания

(полох<ение

/^[).

|!отом

перемещаем

объектив,

Аействуя

центрировочными винтами'

пока

перекрестие

ните:?

н€

совместится

с,центр,ом отпеча}ка

(полох<ентае

||!\.

Аалее

пе-

ремещае,м

столик

так, нтобы

,0пять

перекрестие

при|шлось

па

то

место'

на котором

нообходи'мо

сделать

отпечаток

(тполох<е_

''Ф+1,'

йакротвер0ость метоллов

как

мето0

фшвако-хшлшвескоео

аналц3о

ние

!у|.

Бновь

сделанный

отпечаток

ух<е

ока3ь1вается

точно

ну>кном

месте

(полох<ение 7).

йногда

для

достих{ения

точной

шентрировки

эту

операцию

приходится

повторять

несколько

ра3.

цевтрировка

булет

впо]1не

достаточной,

если

отпечатки

располагаются

с отклонение1!1

от

пе-

рекрестия

нитей

не

более

0,5_2,0

р.

йо>кет

случиться

так'

что отпечаток

не

только

не

ока)кется

на

п'ерокрестии

нитей,

!{'о и

вообще

не

обнару)кится

п'оле

3!ё'

ния

йикроскопа.

€ледовательно'

этом

случае

имеется

3|начи'

тельное

ра3личие

раостояниях

0т

оси

вращения

столика

до

оси

объйтпва

|,! от оси

вращения

столика

до

оси

алмазной

пи-

рамидь1.

||оэтому

необходимо

прои3ве_сти

вспомогательную

опе-

рацию

предварительной

центрировки.

||ри

этой

операции

вместо

основного

эпиобъектива

ставят

д0полнительный

меньшим

5лвеличением

последовательно

выполняют

вее

операшии

цент_

!'р'"*,.

3атем

€Ё,Ф88

меняют

эпиобъектив

прои3водят

6олее

точную

центрировку.

!(ентрирующим

механизм'ом

опедует

поль3оваться

во3мох{-

н,о

ре>ке'

ста1раясь

прибегать

его

помощи

только

тех

случа'

я'х'

когда

необходимо

п|олучить

отпечаток

точн'о

определ'ен'

ном

месте на

шлифе.

|1ре>кле

чем

производить це}{три-ровк},

Ёе'

обходим,о

тщател!но

убедиться,

не

является

ли

наблюдаем'ое

несовпадение

перекростий

нити

отпечатков

следствием

каких-

либо

лругих

причин.

1аковьтми

м'огут

быть

неправильньпй

пово_

рот

предметного

столика

(не

от

уп0ра

ло

упора)'

неточная

ус-

тан0вка

измерительного

механи3ма

винтового

окуляр!н'ого

}у1и'

крометра

на нуле'

неустойнивое

крепление

тшлифа

на

предмет'

н,ом

столике

и не'которь|е

другие.

||ри подготовке

прибора к

исследованию

весь

механи3м

на_

грух(ения

устана|вливают

по

вь|соте

таким

образ'ом,

чтобь: ост'

рие

алмаза 8

(см.

рис.

3) ка'салось

по'верхно'сти

испь[цемошо

предмета

микроскоп

бь:л

сфокусирован

на-.эту

ловерхность.

5та

устано]вка

осушествляется

при

помощи

гайкп 2,

п'еремеш1а-

ющей

весь

механи3м

нагру}кения

вверх

или вни3

до

тех

пор' пока

острие

алмаза

свободного не

нагрух(енного

механи3ма

не ко-

онется

!|'Фв€Р[ЁФ€'?и и не оставит

едва

3аметного

при

раосм0т'

рении

микроскоп отпечатка

на

шлифе

мягкого

металла

хо_

ро|по

видимой

поверхностью' например

алюминия

ил\1,

олова.

йох<но

пользоваться следующим

правилом:

при

нагрузке

0,5

в микроск0п

дол)кен

бь:ть

виден

едва

ра3личимый

отпечаток'

без

нагрузки

он

должен

отсутст'в,овать.

1(роме того' мо)кно восполь3оваться

ре3ультатами'исследо'

вания

А.

(урицьпной

([3],

стр.270-273 и

[|07])'

которь|х бь|'

л,о

пока3а!}|'о,

что

микротвердость кристаллов

по'варенной

соли

не изменяется при

продол}кительном

их

хранении'

не

3ависит

от

способа

приготовления

ра3мера

кристаллов'

хотя

полиро-

1ршбор

мето0

ц3меренця

лшкротвер0остш

вание

плоокостей

скола

м'о}кет

ув'еличить

|{х

!т{|{к!:9!3ердость

1,5

раза.

.&1,о>кно

пр,инять

для

тарировки

механизма'нагру>кения'

ято_'поваренная

'соль

при и3мерении

микротвердости

по

плоско_

стиестествен!|'о,госколаилипо'пл'оскости^Рос11из,раств!ров

дает

постоянное

3начение

у3ких

пределах

20-22

ке|мм2,

3а>х-

но

так}ке' что

микротвердость

:поваренной соли

0стается

почти

постоянной

при

измевении

применя8й:Фй

нагру3ки.

||осле

окончан,ия

тарир0вки

приб'ора

п0ло}|(ение

меха|низма

нагрух(ения

фиксируют

рукояткой

стопора и

периодичоски

про_

8еряют.

3 приборе

пмт_3

для

нагру}(е!|ия

примен1ю1^сп!циальные

"'р",

,Ё.БЁ".

ф'р"у

тлайб

}ырез'ом,

Ёесом

10,

20,

50,

100

1оо а.

|ири помёщйются

на

предуемотренную

для

этой целп

площадку

промещгтке

мех(ду

плоскими

пру)кинами'

поддер_

)кивающими

!шток.

.[!,огцскаемые

отклонения

величине

прила_

"'Ёй'а

йа.руз*и

дл;

нагрузок_-до^10

а не

'более

Ё0,1

е,

для

!]агрузок

бйее

не

б'олеа

-|10/о.

Фллибка

ве.,1ичине

нагру3-

ки'

вь13ь!ваемая

влиянием

упругости

самих

пру}кинных

пластин

при

вдавливан|\\4,

мала

(напр'им.чр, при

отпечатке

диагюналью

140

она

ооста)вляет

около

0,3

а).

|4оправный

прибор

дол}кен

обеспечивать

плавное

прил'о)ке-

ние

нагрузки

на

пирамиду,

бф

ударов,

толчков и

изли||1яего

;ь';;ыййеа

механи3ме

нагру'(ения'

поскольку

все

это

бу_

дет

вносить

погРе1пность

величину

прилагаемой

Ёагрузки'

[1и-

рамида

дол}кна

вдавливаться

под

действием

безынершионной

нагрузки.

бсобьте

требо,вания

предъявляются

одной

из

ва>кт:ейтших

деталей

ме4ани3ма

нагру)кения

о'пР&вке

алмазной

пира_

мидой.

Рабочие

грани

алма3а

долх(нь|

бьтть

тщательно

отполирова_

!{ьт

и не

дол)кнь|

!1т]\,1€?Б

трещин

царапин.

Форма

рабоней

части

алмаза

дол)кна

со'ответствовать

правильной

четырех-

гранной

пирамиде

углом.

при

вер1пине

мех{ду

противоле)ка-

Ёййй

.р,йЁй"

[36.-.",реле',но

Ао}устимь:м

отклонением

_|20'.

гЁора

,ер.'на

пирамидь[

долх{нь!

бь:ть

без

округлений

вь|крашивании.

Ёа

точн'ости

о,пределения

микротвердости

может

сказаться

влияние

качества

заострения

пирамидь1.

|[рактинески

всрш-нна

;й;йй"

булет

,ред.''}влять

собой

не

тонйу, а

<гребень>'

1'ре'

о"!! .р,

ве!,ш:ине'пи!ай;и,0,ь|

дол}кен

бьтть

не

более

0,5

р'

Бсе

указанные

параметрь]

и характери'стики

качества

алма3.

ной

пирамидь|

легко провёрить,

рассматривая

либо

алмаз,

ли-

бо

сд#анный

им

отпечаток

под

микроск0пом

достаточно

боль'

!пим

увелич€!|йт8й

(н,е

менее

950).

шкрот

0 о сть'!ет@лло

как'|.етоа

фшэс!ко-

хшмшвес

коео

анс'!,ц3с.

4. и3мвРвнив

диАгонАли

отпвчАткА

и опРвдвлвнив

3нАчвния

микРотввРдости

|!ре>кле

всего

вах(но

устан,ов'ить

окуляр.микрометр

оправ_

ку

алмазной

пирамидой

в таком

пол|о}кении, нтобы при

вра-

щении

6ара6анника'окуляра

перекрестие

|нитей

пе!'€:м€1{а.г!Ф€Б

строго

вдо,пь

одной

и3

диагоналей

отпечатка.

для

этого'

снача-

'ла

при

установке

оправки с пирап!идой

точно

фиксируют

ее

по_

л|ох(ение

в]1нтом'

стараясь

по

в,о'3мо>кности болес

точ\но

совме_

стить

риски

на

оправк€

,с

,|1иР8йидой

на 1птоке

индентора. 3а''

крепл0нная

на 1[]токе

1о'правка

алмазной

пирамидой

после

это_

го

3аймет

определенное

пол'ох(ение

п,оэтому

все

диагонали

0т"

печатков булут

ориентировань|

одинаково. 3атем

освобох<дают

винт крепленпя

(см.

рис.

поворачивают

на

соответству_

[лп

Руцс.

7. €хемь:, поясняющие последовательное

выполнение приемов и3меРе-

ния

диагонали

отпечатков

на приборе пмт-3 окулярным микромеРом

Ам9_2

(Ам9_1)

ющий

угол

окулярнь:й

микрометр'

которь:й

3акрепляют

ли1ць

после

того'

как

с0в|падут

направления

перемещения

перекре-

стия и одной

из

диаг0налей

отпечатка.

.[1иагональ

отпечатка

мох(но и3мерять

несколькими

приома'

ми:

|1о на1пему мнению' наиболее

}дфньтм

является'следующий

шрием'

которь:й

при,меним

при пользовании окулярным

микро-

метром

Ам9-2

(или

А?[9-1).

€ помощью микрометреннь|х винтов координатного переме-

щения

пр,едйетно'го

столика

(ом.

рис.4),,на6людая

в оц-

ляр' от,печа'т|ок

п|одводят

к лев|ой

ст01рон,е

перекрестия нитей.

3а-

тем

]н'шти

подводят

барабано,м к

углу

0тпечатка.

3ту

операши:о

с.[|едует

пр!ои31водить

всегда

,одним

тем

х(,е

спос0бом,

нап'ример'

оправа

налево.

что'6ьт нити вс,егда

оставались

вправ'о

от концг'

ра

отпечатка и тем

самь1м

устранял,ось

влияние

363ор'ц3

винта

отсчетн,ого

механизма

окулярного микрометра.

3то

облегчает

отсчет

по

1шкалам' так как оначала читают б,ольтшие

значения'

3атем мень1пие.

1аким

образом, сначала

края

нити

подв'одят

(справа налево)

правому

углу

отпечатка и

читают

показ,ания

1ршбор

ц лцето0

!]зяеренця

лшкротвер0остш

по

|пкалам'

затем

тот х(е край

нити подводят

к левому

углу

от-

печатка

так}ке читают

пока3ания по

1шкалам справа

налево

(рис.7,

|-!|!)'

!,алее

находят

разность

обоих

показаний

([),

а полученнь:й

результат

умнох(ают

на

цену

деления

|1]каль|

микронах

(с)

получают

длину

диагонали

в микронах:

4.:

€]х|.

(

|1ри и,с:т:оль3ова!1ии

эпиобъектива

а:пертурь1

0,65

цена

деления

1пкаль1

барабанника окуляр-микрометра

0,3

р.

|1ри испьттании

на

]микротвердость

численнь|м

значением

ре3ультата

измерения

является частное от

Аелени1

нагрузки

-(ь

ке) на боковую по'верхн'ость

Р отпечатка

(в

мм2)

предпо'

лох(ении,

что

угль|

отпечатка такие

)ке' как

}

самой

пирам,идь|:.

2Рз|п3

н,':

___=!-

1'85.4Р

Р')

Райа''

где

угол

при вер1шине ал1ма3ной

пшрамидь|

(136'

или

2,47

ра-

д\4а\1.

Б,сли

выразить

в грам]мах' а4_в

микронах, то

формула

для

вь1чисде!{ия примет вид:

|85цр

к| /мм2.

ра2

||ри

тех

)|(е

усл'0виях

для

вычисления

глу6инь:

совершенно

пластичнь1х материалах'

которых

нет

становлен ия' м!0}кно воспо.11ь3ов

аться

фор

мулой

(4)

э|э +е7

к0торая

для

136' |1!:}1н}![+{8€1

8!!,(,

с-4.

(5}

.(ля

уд:обства

ускорения

вь1числений

бьтли со,ставлены

табл.

1,2п3,

рассчитаннь1е

для

нагрузок 20,50

ут |00

е'

]е

х<е

сап|ь1е

таблицьт

м'огут

бьтть

ис'поль3ованы

для

нагру3ок в

десять

ра3

мень1ших

и 10

е)

илтт

десять

ра,з

больших

(200,500

1000

а).

по

даннь|1м

1(. |ригцро'виша

[0]'

прл

'вы1{'исле}п{и

микр,о'тв0рдости

пра_

вильнее

;Ф1,ЁФ€|{1Б

нагру3ку не х пло|цади

.поверхности

0гпечатка' а

плош|,ад1|

ее

пр'оекци'и. Фднако полу{ающаяся

при

эт,ом

ра3ница

не3нач|{тедьна. 8 то

жо

время в,се получонные

до

,настоящего

времени

дан'пые

по и3мерен:иям

иик-

р0твердости

раоф1итшвались

по

урав;нению

(2).

(3)

ош1ечатка на

}п'!}гого

вос-

|!рш6ор

лето0

ц3мерен!1я

мшкро1вер0остш

тАБлпцА 2

|исла

гпвер0оспс; (к|

|мм2)

прш шспыпанцц

аллазно1

ква0рапно11 паралш0о1

с 0вуеранныло

9ело1,1

прц вершс;не 136"

0ля

наерузкш Р

:50

дцагоналв

отпечатка

200

210

220,

230

240

25о

260

270

280

290

300

1_!_!_

! эяь ! 765 ! 645

\ эзэ \ 210 ! 192

! :оз !оо.ь !эо.ь

!ьв,о |ьь,о !ь:'ь

137,

135,65 134,3

|эь,ть |эц,э |2.з'9

!18,00 118,40 !17,9о

|:+'ьо |:с,

|13,в0

111,45 111,20 110,95

19,25 19.10 18.90

7,65

7,55

7,40

6,45

6,35

6,25

5,50

5,40

5,30

4,73

14.66 !

4,60

4.12

4'о7

4,02

|з'оэ |3,58 |3,54

13,21 13,17 13,14

2,86

2,83

2,80

2'57

2'б4

2,52

2,32

2,29

2,27

!2,1о 12.08 12,06

1,э2

1,эо

1,вв

1.75

\,74

1.72

1,61

1,6о

[

1,5ч

1.48

1.47

1,46

1,37

1.36

1,35

!.27

!,26

1,25

1. 1801 1.1741

1,16

1,1051

1,10

1,0э

1,0301

550

\ цтз

! :о:

!во,

1цт

'э

!зт

'в

122'6б

|л

о,

эь

113.15

!:о'ю

в,ьь

!т'ць

о'оь

ь':ь

4,47

13,91

!з,+ь

!з'от

э'тц

у'+т

у,эз

12,03

!:'вь

[:.оэ

'ьь

[

:.цц

:,зз

:.:з

т.ть

'от

17б

85,0

50,0

з3'0

23,35

|7,4о

13,45

10,70

8,75

7,2т,

6,15

5,25

4,53

3,95

13,40

3.10

2.77

у'цэ

у'уь

2,04

п,вт

|:'т:

1.57

!:'ць

1.34

т,>.ц

1,16

1,08

14,85

п.7

9,45

7,8

6,55

5'б5

4,80

4, 18

3,67

3,25

2,90

2,60

2,34

2,12

1,93

1 145

257

110,5

|,0

26,65

19,

1,77

1,62

1,50

,38

,28

1,19

1,11

',035

диагонали

отпечатка

или глубише погру)кения алмазной

пира-

мидь|

для

приборов

пмт_2 и |!}11-3.

[. А. йльинский

[10]

прелло>кил

график'

по3воляюший

опре-

делить

число микр0твердости

по

величине

диаго'нали

отпечатка'

вь1ра}кенного вделениях

окуляр-микромегра Ам9-2

пршбора

пмт-3,

только

для

{нагру3ок

е. 8след,ствие то,го

что

щафик

имел

гиперболический

характер' точность

производимБ1

Фп!€;

делений

при маль|х

размерах

диагонали

отпечатка сни)калась.

Ёош:ограмма'

предлох(енная

/!. |. [аритоновь1м

[11],

свобол-

на

от этого недостатка'

так

как шостр'оена

на

о!оновании

лога-

йшкротв'ер0ость

14еталлов

как мето0

фшзшко-хшлшеескоео

анал!13а

||ри

этом

чу7сла,

найденньте

из

таблиц, соответстве'нно'

умень.

лшают

или

увеличивают

де'сдть

раз

тАБлицА

\шсла

птвер0остпш

(к||лм2)

прш с;спыпаншц

алмазно1

кво0рапной

пшранш0'ой

с 0вцеранныл

!?ло|в

прц вершине

136"

0ля наерцвкс: |

:20

!00

!10

120

130

140

150

160

\70

180

190

20о

2\0

220

230

240

250

260

270

280

290

300

1(роме того'

для

вь|числения

значений

микротвердости

мо)кет

быть

исполь3,ована

номограмма.

Ёа

рис.

представлена

3аимствованная

нами

и3

руководства

м. м. {,ру']ц"",

и Б.

€.

Берковина

[2]

номограмма,

позволяющая

вь|числять

числа

твердости

по известному 3начению

нагру3ки

€в,одные

таблицьх

для

нагрузок

10' 20'

5ц 1ш'

2ф и

500

цр,иведены

,|Ф€1

9450_ф.

!,*,.|:озо!тьо !,.' |',,

зто

306

25в

22о

|\в9'2 |:о+'в ]:++,в !:эв,д !::+,ц !:0э,в

!ээ,в !вц,: |76,6 |70'

|64.4 !ьо'ц |54,в !ьо'в |47,3 \цц'у

|4|

!зв,о |36,2 |34'0 |32'0 |30'2 |2в'6 |27

|25'6 |24,4

123,2 122.0 121,0 120,0 119,16 !18,32 1|7,52 116,80 116,10 115,44

!14,в4 114;26 113,72 113,20 1\2,721\2,26111,32 111,42 !11,02 110,66

110,30 !0.06 1$,56 19,34 19,06 18,78 18,52 18,26 18,02 17,80

7,56

7.36

7.16

6,96

6,78

{

6,60

6,42

6,26

6,10

5,94

{5'в0 !5.66 !5,52 !5'38 !5,26 |5,|4 !5'02 !4'90 !4,80 |ц,ов

!ц.ьв !4.4в !4'3в !4'2в !

4'2о\4'10

!+,0: !з.э+ !3,в6 !3.7в

з'то

3'64

3,56

з'ьо

3,42

3,36

з'зо

3,24

3,1в

[

3,12

3,06

3,02

2,э6

2,00

2,в6

2,в0

2,76

2,70

2,66

12,62

2,58

2,54

2,50

2,46

2,42

2,38

2,34

2,30

2,26

2,22

2.20

!2.|6 !

2.|2!2'|0

2'06

2'04

2,00

1,976| 1,948|

:.э:о

:,во2|

1.в66!

1'в40| 1'8141 1'788| 1'764| т

'7+0|

1,7161

1'6941

1,679

!:'о+в[

1,6261

1'60''| 1,5в4| 1,564| 1,5441 1,52{| 1,59ц1 1,4в6|

1.46в

т'ц+в!

1,4301

1,4|4| 1,396| 1'3391

1,362|

1'346| 1,330| 1,3|4|

1,29в

1.2в41

1.26в1

1.2541 \,2401

\.2261 \,2\2\

\,1981 1,1в41 1,1701 1.158

:':ц+| 1,132] 1,120| 1'108| 1'096]

1'0в4|

1'072|

|.060|

1'050| 1,038

1,0281

1,0161

1,0061

0,9961

0,э861 0,9761

0,0661 0,$561 0,0461 0,036

0,92в1 0.$16!

0.9031

0.9001 0.в921

0.вв4|

0.в761

0.в641 0.в561

0,в48

0,в411

0,в321

0,в241

0,в161

0,в121 0,в041 0,7061 0,7вв! 0,7в01

0,772

0'7661

0.7601

0.7521 0'74в[ 0'7401 0.732| о'728| 0'72о10'7|2!0'708

0,7011

0,6э61 0,6вв!

0,6в41 0,6761 0,6721 0,6681 0,6601 0,6561 0.64в

0,6441

0,6381

0.6341 0,6281 0,6221

0,6181 0,6121

0,6081

0,6041

0,5$8

0,5э41

0,5881 0,5841 0.5801 0.5741

0,5701

0,5661

0,5621 0,5581

0,552

0,54в1

0,5441

0.5401

0,5361

0,5321

0,5281

0,5241

0.5201

0.5161 0.512

0,50з|

0,б06| 0,502|

0,49в|

0,494|

0'490|

0,486|

0,4в4|

0,4в0| 0,476

10.4731

0.4701

0.4661

0.4641 0.4601 0,4561 0.4541 0,4501

0.4481 0,444

о.цц:|

о,цзв!

о,+зо| 0.4321 0,430! о'426|

0'424|

0,420| 0,41в|

0,414

!0'4121

!|1шкротвер0ость

металлов как мего0

фшзшко-хшмшвеско?о

аналц3а

тАБлицА

\шсла

пвер0оспш

(к[|.нл2) прш

шспытпанцц ал14азно11 ква0рапной

пттрамн0ой

0вуеранныл

у?лол

прц вер!лцне 136" 0ля

1!аеру3кц

Р:

100

2900

572

236

128

80,

55,

40,

30,5

24,0

19,3

15,9

3,3

9,74

8,47

7,43

6,57

5,25

4,73

428

3, 90

3,28

3'о2

2,79

2,58

2,40

, 97,

2,09

2290

514

221

122

77,2

53,

39,0

29,т

23,4

18,9'

15,6

13,1

11,1

9,60'

8,35

7,34

6,49

5,79

4,68

4,24

3,86

3,54

3,24

'оо

2,76

2,58

2,3&

2,22

2'о7

ь:ьо ! зтво !

724 1 642 1

274 1 254 1

143 ! 135 !

в7,6

84,0

59,1

57,!

42,6

141,3 !

32,1

31,3

25,1

24,5

20,1

19.7

!6,5

! 16.2 !

13,в

13,5

11,7

11,5

10.0

{

9.в81

в,701 в,581

7,621 7,521

6,731 6.651

5,0э!

5,021

5'з61

5'30|

4,831 4,781

4.381

4.321

3,981

3,041

3.641 3.601

3,341 3,301

3,061 3,041

2,831 2,81

2,621 2,601

2,431 2,421

2,271

2,251

2,121

2,111

-!-!

7420

824

297

151

43,9

33,0

25,7

2о'5

16,8

14,0

11,9

10,2

8,82

7,72

6,81

6,06

5,42

4,88

4.42

4,02

3,66

3,36

3,09

2,85

2,64

2,45

2,28

2,13

]-!_!_]

1в50 ! |530 ! ::эо ! ттоо ! 946

4641 42о! 3в3! 35о! 322

2о6[ 10з! 1в1! 17о! 160

1|6! 11о!

|об! 1оо!95,в

74'2'7|,3

!6в,6 !оо,о !оз,о

51,5

49,в

+т'в

46,7

145'3

37,в

36,8

зв'в

34,в

33,9

29'0

2в'3

1эт'в1

26,9

26,3

22'9

!22.4!

э:.э

2\'4'2''о

1в,5

1в,2

:т'в

17'51

17,|

|5,3

|5,1

14,8

:+,ь

:ц,з

!2'9

12'7

:э'ь

\2,3

\2'|

11,0

|10,8 !:о'о !

10,5

|10,3

0.461

0,331

0,2о! 9,071

8,$4

8,241 8,

13!

8,031

7,921

7,82

7,241

7,151

7,071 6,981

6,$0

6.421 6.341 6,271

6.201 6.13

5.721

5,661

5,601 5,541

5,48

5,141 5,081

5,031

4,081 4,03

4.64! 4.58! 4'54\ 4.ю! 4.46

4,201

4, 16!

4,\21 4,081 4,06

3'в3|

3'в0!

3,76! 3'741 3,ю

3.501

3,481

3,441 3,421 3,38

3.221 3.191

3,171

3.141 3.11

2,971

2,э41 2,э21

2,001 2.87

2.74!

2.72| 2'7о1

2.6в[ 2.66

2'54|

2'53! 2,52| 2'4о!

2'47

2,361

2,351 2,331 2321

2,30

2,2\1

2,191 2,181 2,161 2,15

''*!-!-!-!

100

1|0

120

130

140

150

160

170

180

190

ю0

2\0

220

2з0

240

250

260

27о

280

290

300

рифминеского

преобра3ования

ура:внений,

по

которь]м

п!ФЁ3вФе

дят

расчет

для

нагрузок 5, 10,20,50, 100,200, 500

1000

а'

поль'

3уясь

результатами

измерения

диагонали

отпечатка

()куляр'

микр'ометром

(рис.

9).

|1ри

по'строении н'омограм|мы

ли*!ию'

отвечающую

уравнени1о

(1),

проволят

на

логарифм'инеской

сетке

под

углом

45'

осям

чере3

точку с

координатамут'

30 и

100.

|инии,

отвечаю_

щие

урав!|ению

(2),

проводят

чере3 точки

,с

координатамуа

4:,

10 и

[{р-

18,54 Р;

накл'он

линий

полу]ают

геометрическим

построением. Фтло>кив от

ука3аннь1х

точек

Б[1{3

||;Ф

лпниуа 7.

4'а

.1!

'13

'14

'!5

.'6

-17

.18

.!9

-20

3,0

3,5

4,0

4,5

5,5

6.0

6.5

7.5

8р

9,5

10.0

:20

-.!8

-16

-||,

.-ю

-9

-8

оФ);аФ:

[-5

ну=#

Рис.

8. Ёомограмма

для

определения

чисел

твердо-

стла

нагрузки Р, веливины

диагонали

ё п

глу6и-

ны

погрух{ения

алмазной

пирамиды

! при

измере'

нии микротвердости

на

приборе

пмт-3

--ё

-э:

:10

прои3вольнь]й

.отрез|о!к'

откладьт'вают

параллельно

оси

от_

ре3ок'

вдвое

меньтший1

находят

вторую

точку'

которая

такх(е

1|1шкр

от в

р0

о ст

мёталло

в как

мет о0

шэшко-

хсллшсае

скоео аналцза

25 30

35 40

4550

в0 90!00

'у;/|

1000

900

800

?00

600

5|х]

45о

400

350

300

250

|00

9о

4б

4о

$00

Р=20

200 ау

_Рис.

9. Ромограмма

для

определения

микротвердости

(|!',

к|.|мм2)

на приборе

г1мт_3

принадле)к|1т

лпну1|1,

изобра}кающей

уравнение

(2)

при

вь|бран-

ной:{агрузке.

по

дфм

точкам

й!оволят

прямую

линию.

|1ользован[а€

[Фй,@гР&'ммой

поясняется

прийером,

пока3ан.'

нь|]у1 на

рис.

ц]триховь|ми

линиями

(ш

300;

0,65;

1ршбор

ц мето0

ц3'|еренця

мшкротвер0остш

:200

11р:

46 ке!мм2\.

Фтшибка

прои3водимых

по]м,ощь1о

номограммь|

вь|числе[{ий.

не превь:тшает

0/6.

Фбычно

для

определения

микр0твердости бь|вает

необходишо

получение

не

менее трех отпечатков.

Бсли

>ке

ре3ультать1

и3ме-

ренттй

3начительно

расходятся

являются следствием

[€

@'||:|1.

бок

метода

прибора, а

слунайнь:х

погре|цно'стей при

иепыта{

нии' то

число

испьттаний

необходимо

повь|сить.

Фтпечаток

м|о)кет

получиться

не

виде квадрата'

причиной

чего

м,о,>кет

бьтть

неперпендикулярность оси алмазной

пирами-

дь1

той

[оверхности'

на которой

прои3водится испь|тание'

так}ке

&н1{36'1!Ф:п1{'ость

упругих

свой'ств

испь1ть1ваем:0|Ф

й?1€Р1{-

ала.

первом

случае иепь]тание следует

считать неудачным

его

следует 1прове,сти 3ано]во.

Бо втором

|&/|учае

и3меряют

длину

обеих

;перпёндику.г19!;!1ь1[

диагоналей

отпечатка и

расчете

принип,|ают

их среднее

значение.

5. нвкотоРь|в осоБь|в

случАи пРимвнвния пРиБоРов

для

и3мвРвния микРотввРдости

|,1змеренше мшкротвер0остш образцов

больт;:шх

ра3меров.'

|1оскольку

и3]!|ерение

микротвердости

образцов

изделий

[!?в"

нительно

больтших

размеров

на'приб,орах |[}11-2 и

||}11-3 3а*

трудн,ено, н. А.

6олоцб

[12]

преллох<ил ко,мбинировать

щ6ус

прибора пмт-3 с

о,снованием

универсального

и3мерительногФ

й'1{,(!'Ф€|{0п3 уим-2|.

Аля

этой

шели

тубус

прибора |!&11-3

уста"

навливают

вместо

о:<улярной

головки

"д

66дФ;тт(€

микроско'па

уим-2\

при помощи

епециально

и3го'товленного крон1|]тейна}

фиксируемого

не'о,бходимом пол;о)|(ениистопор'ным ви:нтом.

Фбразеш

устанавливают

центрах

микроскопа

или

случае не-

обходимости

крепят 1на

пРедметном

столике

струбшинамй,

входя'

щими

в комплект

принадле}кностей

к микроскопу.

1акое

приспособление

1по3волило

измерять

микро'твердость

цилиндрических

образшов

диа1метро|м

|2 мм и

длиной до

300

мм.

|'!змеренше

мцкротвер0остц

металлов

в момент

еео

напря.нсен-

но-0еформшрованноео

состояншя.

,[|исишьтн

[13]

на ба3е

при-

бора

|!1!11-3

сконструировал

специальное

приспособление,

кото-

рое

позволяет одновременно

деформировать

металлические

о'б-

ра3ць1

замерять

деформирующие

ус\4л||я.

|'|змерение микро-

твердо'сти

мо)кно

,производить'

не онимая

деформирующей

на.

грузки.

|1олутенпьте

результать|

при

ра3личнь1х

схемах

дефор-

мирования на пример'е

ал1оминия' латуни

'14

стал14 ||Фт330.г!]:1/|Ё'

подтвердить

ряд

иоследова)ний

области

физики

металло'в

и:

теории

пластической

деформашии.

[7ршбор

0ля взятшя

сверленшем проб

мшкроскоп1|цескцх.

!частков

объекта.

||о предло>кению академи,ка [. |. 9разова

в,

1949

г. Б.

Беркович

А.

(уришьтна

[14]

окон'стР}иРовал']41

акр от в е

0 о ст ь

метолло 8

как лцет

о0

созшко- хслллшсоескоео

ана!.ц3а

вариант

приборов

пмт-2

пмт-3

для

в3ятия

сверлением

проб

металлов

для

прои3водства

'микрохимического

а11алпза с

микро_

ск0пических

участков

поверхно'сти

металл0графиче'ских

1пли_

фов.

.:!!одиф|1кац14я

приборов

пмт-2 и ||&11-3

для

этой

цели

со_

стоит

следующем.

скво3ь

пуст'отельтй !шток механизма

нагру'

жения

при

сняттой

опра'вке

ал1мазной пирамидой пропус]кают

стер>кень

со специ1альнь|м

алмазнь1м сверлом

|на

,}]и)к!нем

конце.

3то сверло

дает

во3мох(ность брать

пробу

точно

на

!1а,мечен-

ном

участке

объекта.

1сттользованше пршбора

|1|1[-3

0ля

мшкроспектральноео

оналш3о.

|1оскольку

методь]

ло,кального

химическ0го

анализа

либо

очень

т'рудоемки' либо

обладают невьтсокой локализаци-

ей,

то

во,зникла

идея преодолеть

указа|ннь!е

трудн,о,сти'

исполь-

зуя

возмо)кности прибора

пмт-3.

&1етод

микро'спектраль1{ого

анализа

применением

прибора

для

измерения

микротвердости

бьтл

разработан

|4. ,[.

&[иркиньтм

|!. Рикман

[15].

йспользовался

<<точечньтй>>

источник

вь|прямле'нного

вь1с()ко-

ча'стотного

тока.

Бьтпрямление

вь1сокочастотного тока,

получен-

ного

с помощью

генератора

пс-39, прои3водилось

помощь1о

кенотронн,ого вь|прямителя. ||олунилось напря)кение

на

элект-

родах

сила

то'ка

цепи

искрьт

0,007

а.

Р1сследуемьтй

образец включался в качестве

катода'

анодом

слу}кила

игла'

располагаемая

в 3ависимости

от

регшаемой

за-

дачи

перпендикулярш|о или параллельно

щели

спектрографа.

.9нив,ер'саль:нь:м

[птативо:м

для

крепления

стальной

игль|

слух(ил

прибор

для

измерения микротвердости. Фправа

ал\{а3-

ной

пирамидки

зам'е'няла1сь втулкой, в которой 'с

помощью вин-

та

укрепляется

стальная

||гла' слу)кащая

анодом.

€лой

:тлас'ги-

лина' которь|}|

крепится

исследуемьтй

образец к

столику

прибо-

ра'

слу)кит наде)кнь1м и3олятором. Ф6разеш

снаб>кается

слеци-

альньтм 3а)ки,мом.

Бтулка

и 3а)ким образца

гибкими

проводами

с,о,единяются

с клеммами вь1прямителя.

Ёа

собранной

п6 такой схеме

установке

для

микроепектраль-

ного

анализа имеется

вФ:3йФ}(!{Ф€'ть

и3мерить

ат\алит14ческий

про-

мех(уток с точностью

до

0,002 мм|

диаметр

кратера и

размерь1

.включений

с точно{стью

до

005

мм

('!1р:ц

увеличен,ии

100),

|(роме

того'

мох(но

проследить происходящие при

ра3рядах

ра3-

ру1|]1ения

микр,оучастков

и и|з|менение

вшда и

микроет,р'укт}Ры по.

ве'рхн'ости кратера.

А' |. !т|иркин

3' |!. Рикман

опробовали предлох{енньтй

ме-

т|од

для

'и,сследования

ра,спределения

магния в

выоо'к0прочно'м

чущне с

тпар,овиднь:м

графитом

[16].

Фпис,анная

ус!тановка

поз-

вол]ила так)ке

определитъ

'еодерх(ание

Ряда

элем0нт0в

центре

на

п'ериф,е'рии

3ерен

'образцах

;€.г!9}{1|Фл0,[[1рованной

аустенит_

ной стали.

1ршбор

ш л.сето0

18меренця

лшкротвер0остш

1ссле0ованше

мцкротвер0остш

прш повь[ш]енных

температу-

рах.

\ля

иоследования

микротвердости

при

повь|1шен|тьтх

тем'пе-

ратурах

на ст0.пике

,приборов

пмт-2

и'||/у11-3

мо2кет бьтть

уста.

новлена

|с]пециальная

небольгп'ая

электролечь

для

нагрева

испь1-

[}ё;йБ1*

обра'зцов.

Ал'мазная

пирамидка' если

о11а

стальной оп-

ра'в'ке

3ачекане]н'а' а не

3алита

мягким

припоем'

!Ф;п}9(2€1

на-

гРев

до

750о.

Ф первом о1пь]те

иопользования

прибора |1&11-2

для

}{змере_

ния

микротвердости

при температуре

до

350'

сообщается в

кни-

ге

й. .д!1. {,рушева и

Б. €.

Берковина

[2].

|1еределка

приборов

для

этих

целей

оказалась нез1начитель-

ной.

|1ри

иопьттан|4ях

сшачала вь:бирают

на

хол,одном 0бра3це

место

для

нане|сен1ия

0тпечатка' 3атем

прои3водят

|нагров

вдав-

ливают алма3ную

пирамиду'

после

о'сть1вания

и3меряют

ра3ме'

рь|

отпечатков.

}окоре1ния

работе

достигают

п'ри нанесении

се-

рии

рядом !&€|{Фй,Ф)к€ннь|х

отг1еч.81|(@:8

при

одно'м !1агреве.

главе вось;мой

приводятся

ре3ультать!'

получен{нь1е

пр}1ме-

нением

указанной

мет'одики.

|!од

руковолством

/!1. |. .[|озинского бьтло

разработано

не-

сколько конструкций'п,риборов

|3,

|7,

16],

позволяющих

и3учать

твердость

вакууме и ]'|]ироком

интервале тем)ператур

от

ко,м-

натной

до

1100". 3ти >ке приборь:

при

умень1|]е'нии

нагру3ки на

нак0нечник

1мо!гут

бьтть

применень1

для

о1пределения

ми,кротвер_

до0ти

образцов,'подвергнуть1х,вь|сокотемпературному

![1агре'ву

вакууме.

||ршмененше

мето0а

мшкротвер0остш

прш

маль!х

велшч!1нах

от'

пецатков

(менее 1р).

Флним

и3 ограничений.той областта,

кото-

рой

могут

при]меняться

ис'пь|тания

на

микротвердо'сть'

является

д{аимень1ший

разм'ер

от'печатка.

Б'частности'

случае

применения

при,бо,ро'в

пмт-2 или ||,[!11_3

ух(е

при измерении

диагстналей

от-

печатков по'рядка

5р

лопуокается

3начительная погре1шно,сть

(см.

вторую главу)'

||ри мень1ших

ра3мерах

отпечатка

погре|шность

измерения

бьтстро

возрастает' и

это

делает

ре3ультать1

ис|1ь1та-

ний недостаточ|но

надФк!нь[ми. }1е>клу тем и13мерения

маль|ми

диаго1налями

отпеча'1^ко;в к!айне

необходимь1

для

определения

микротвердости

отдельных ча'сти|\

или

струкщрнь1х

оо,ставляю-

щих

с]пла,вов'

имеющих

размер

менее

десятка

микрон

попереч-

нике'

для

определени[

:й}1(!Ф1']вердо'сти

периферийнь:х слоев

кристалло|в

и материала |!а |4х границе

для

определения

микро-

твердости

,по1верхностнь1х

сл'оев' имеющих

толщину

порядка 3-

5рит.д.

Фдни'м

из

ретшений

этой задачи является исполь3ование

элек-

тро|нного

микр0скопа

вместо

,оптического

[3,

стр.

62;

19].

|[римером

примен0ния метода

,микротвердости

области

маль1х

ра3мер'0в

отпечатков

является

иоследование

микротвер-

3аказ

1358

34 !|1

шкрот

р0

ост ь

!|1е !алло в

как

мето0

фссзшко-хсл;вшве

скоео

аналц3а

дооти

синтетичес!ко,го

рубина

3акаленной

стали

шх15,

вьппол_

ненное м.

м.

!,рушевйм

Б.

€.

Бер'ковитем

[2,

19].

Фтпечатки

бьтли сделаньт

на приборе

пмт-3

,при

нагру3ке 1

помощьк)

алмаз|ньтх

,пирамид

двух

типов:

1) тетьтрехгр'анн,ой

пирамиды 'с

квадратным

ос]нованием

углом

при

вер,1ши1}{е

мещду

|пр0'гив0поло>кными

гранями 136";

2) т$ехгр!нной

правийьной

пирамидь|

угл'ом

при

верйине

ме}кду

ребром

вьтсотой 65".

||ри

'огранке

трехгранной

'пирамидь1

всегда

получается

о'ст_

рая

вер|пина' что практически не

достигается

при

огранке

че_

тьтрехграннь|х

пирамид.

3то

существенное

ра3личие

Ав}х

типо'в

пирамид

и определяет

то

преимущество'

кото'р'ое

имеют

трех_

гра!{нь1е

пирамидь|

для

отпечатков весьма

малого

размера.

€ п'оверхности

рубина,

на

которь:й

наносились

о'тпечатки'

делали

лаковую

реплику;

этой

реплики,

оттешенной

хромом'

делали

снимки на электронном

микроскопе.

,Размерь:

отпечат_

ко:в

опР€А€ляли

по

снимкам.

,[1,ля

отпенатков'

сделаннь1х

трехгранной

пирамидой,

3наче-

ние микротвердости

определял,ось

по

формуле

!#!

к[/мм2,

(6)

где

Р-нагрузка' ка;

вьтсота

треугольного

отпечатка

на

иопытуемой

поверх'

ностп' мм;

величина

определялась

как

среднее

значе_

ние из трех вьт'о0т.

14змерения

для

пирамид обоих

типов

были

произведень1'

по_

мимо

нагрузки в

1 а'

еще

при нагру3ке

100 а.

Результать!

свиде-

тельствуют о

не3ависимости

м'икротвердости

от

величинь|

ог'пе_

чатка

(йли

нагрузки) в

исследованной

'о'бласти.

(роме

того, бы_

ло отмечено'

что отпечатки

маль[х

ра3меров

(порядка

1_10

р)

получаются

в оттисках

на

репликах

более отчетливь|'ми'

чем

от'

печатки' сделаннь|е

квадратной пирамидой'

что

позволяет

точ_

нее измерять

их.

['1ссле0ованце термо'электрццеск!,|х

свойств

матершалов

мшкрообъемах.

||рп

м1икроскопическом

исследовании

структурь1

металлов

сг1лавов

часто

в'о3никает

необходимость в

и3учении

физико.химических

овойств

отдельнь1х

фаз

или

струкцрных

со_

ставляющих.

в 1946 г. |. Б. Акимов

[20]

вь:сказал

мь|'сль

во3мо}кности

прицельного

измерения

т.

э.

д.

с. отдельнь|х

струкцрных

состав-

ляющих.

Ёа

скон'струированной [.

Б.

Акимовь]м

устанФБ(0

й6}('

но

бь:ло

изогнутой нагретой

иглой

при

100_150-кратно'м

уве-

личении

попадать в

отдельные

структрные

составляющие'

если

они не

сли1шком

мелки.

Автор

рекомендовал

свой

метод

для

иден'

тификашии

отдельнь1х

фаз

и структур}|ых

составляю1цих

опла-

{1ршбор ц мето0 !в'1ереншя

микротвер0остш

вах.

1огда

>ке

Б.

6. Берковит,опробовал

во3мо,)кпость

исполь3о{

ва|1ия прибора

пмт-3

для

этой

цели.

работах

Б.

Ё. Ёовогрудоко'го

14. |.

Факидова

{21|,

атакх(е

Б. }1.

€труг и 8.

|1анченко

[22]

метол'

ошиса|}!ный

г. в.

Акимо-

вь|м, бьтл

предло)кен вновь.

Б.

}1. [лазов

А. Ё.

](ресто"ников

[23]

пок3зали

в0змох(ность

}10|1Ф.[]Б3Ф'88ния

микро_ т. э.

д.

с.

качестве мет0да

физико_хими-

ческого

анал;иза

для

ре|цения

некоторь|х

металловедчеоких

задач.

Была

построена

установка

для

измерения

терм,оэлектрнче_.

ских

свойств материалов

в микрообъемах.

||од

микрообъемом

в.

данном

'с')ц|учае

по!нимается

такой х<е

п,о пФ!я,(,к} величины объем,

как и

в случае измерений

микротвердости.

Бьтло

изгот0влено

приопособл,ение'

котор.ое

сочетании

оп*

тической

системой

прибора пмт-3

по3в,оляло производить

при+

цельнь[е

и}3мерения

т.

э.

д.,с.

люб,ом

меете

'микротллифа

и9€ле.(,}:

емо,го

материала.

обойме €

:|{ФйФ'1(Б}Ф

двух

эбонитоЁых вщлок

и'€тФ:11Ф!}!Б|)(

Б!1ЁтФ+3

закрепляли

игльт.

€ одной с!о'ронь|

об,ойме

привинчивали

стальную

втулку

с пне3дом'

котором

помощью

с1топорных

ви,нт0в

акрепляла|сь

микр0|пень.

!,лину

вь!'ступающе.

го и3

печи конца

игль|

мо,}кно

было

рецлировать.

!!1атериал

иг_

льт вьтбира.ли

таким' чтобь:

получить 3начение

т.

э.

д.

с.

дос.1а_

точной

величи|ны.

А{икр,опень

и3готовляли'

намать1вая нихромо_

вую

проволоку

диа}метром

100р

на

кварцевую

трубонку'

внутре,н_

ний

диаметр

которой

полбирали

по

дйаметру

игль|

таким-о6ра-

зом,.

нтобы

мех(ду

ними

был мень:дий

зазор.-

€нарух<и нашоснли

слой теплоизолирующей

обма,зки.

.Ёарух<йый

лиайетр

печ!|

не

превь|1шал

5-6 мм.

|1еяь

нагревалась

пе.реме!{нь|й

}Ф:(Ф1й,

рецлируемым

реоста-

том.

Ёагрев

к0нтролировали

помощью

ампермет,ра'

такх(е

и3меряя

те!м0па!ой

температуру

поверхности

иглы на некот'о_

ром удалении

от

ее конца

(около

3-4

мм).

Разумеется'

показа;

ния

термопарь1

не

со,ответствуют

в этом случае температуре

11а

конце

игль|'

но

все

х(е

дают

опр'еделенное

представление

ст€.

пени

его

нагрева.

Фписа,нное

устройство

крепили ;на

приб'оре пмт-3 вместо

втул'ки'

которой

обьтчно

закрепляется

алмазная

пирамида при

изме-рении

микротвердости.

|1осле

этого

производили

юстировку

прибора.

!ля

опускания

об,оймьт

иглой и

пФ{ью

исполь3овали

т0т

)ке

механи3м'

что

случае

измерений

микротвердости.

момент

соприкосновения

нагретого

конца

игль1

о'бразцом

во3никает

т.э.

д.

с.

Белинину

от6роса зайчика

;11?

1|](3.]1€

гальван0метра

при

дан-

ном

вьлборе

материала

ра3мер,ов

электрода

мо)кно

бьтл'о

регу-

лировать

как и3меняя

температуру

конца иглы'

так

по'мощь}о

реостата

в 1{епи

гальванометра.

|!ри прони.х

равньтх условиях

36 |т1шкротвер0ость

металлов

как

лето0

фшзшко-хшлшнескоео

анал!!3а

величина

т. э.

д.

с.

0пр,еделяется

свойстБай;![

1'0|Ф

микрообъема,

с которь1м

соприкасается

нагреть1и

конец

игль|.

Фтлич,ительной

ос0бенностью

метода

является

благоприятное

сочетание

микр,оскопического

а\|1ал!43а

и3мерениёй

1. 9.

А.

8.;

что

дает

во3мо>кн,ость

производить

и3мерения в

любо!м

месте

микро1плифа'

выбр

ан|н|о|гю

од

й|{|кРтФ0(0!|'Фй.

||орядок

раб0гы

на прибо,ре при и3мерении т. э.

д.

с.

|гак0й

же'

как и

при

и3мерениях микротвердости.

9добнее

всепо

опи-

санньтй метод

использовать

для

сравнительнь|х и3мерений'

вь|ра-

х(ая величину

т. э.

д.

с. в

миллиметрах

,Ф{|т{€1[1Фй

шкаль1.

3оз-

мох(ны'

однако,

и аб,оолютнь1е и3цере!!ия'

для

чего необходимо

'[{'одобрать

со,ответствующие

парь!

игла-о,бра3ец,

дающие

|1ри

0пределенной температуре

т. э.

А.

с. и3вестной

величинь|'

прои3-

в,ести'

таким

обра,3ом, градуировку

установки.

|[ри

этом

необхо-

димо

сделать

тепловой

раснет, г{ить1вая

параметрь| материалов

игль1 и

образша,

более

точ'но

оцёнить

температуру

месте

ко'н-

такта.

€ледует

учееть'

что при измерениях т.э.

д.

с.

игла

погру)кает-

ся в образец

на определенную глубину в

зависимости от

соо'гно-

1пения

твердо'стей

материалов игль[

и о'бразца при

ланной

вели-

чине

нагрузки.

то >ке время

ха!3ткте! температурнопо

по'|я'

сопротивление в

месте

ко'нтакта'

следо'вательно'

велицина

силь| тока' и3м,еряемог0

гальванометр,ом'

3ави|сят

от

площади

контакта' что следует

учиты;вать

при

сравнительнь|х

абсолют_

нь!х и3мерениях'

добивая'сь

одинаковой

величинь1

отпечатка

от

игль|

и31менением

величины нагрузки.

|[ри иоследова'нии твердь1х

материалов

исполь3ованием

сравнительно мягкой

игль1

рекомендуется

применять

неболь-

1пие нагру3!ки

(не

более

5-10

а),

конец игль!

слегка

3атупитъ.

]\{етод микро- т. э.

д.

с.

бьтл исполь3ован

работе

[23]

лля

исследо,вания ликвационн'ой

неоднородности

в системах

герма-

ний

-'_

кремний и висмут

сурьма и

химического

взаимодейст'

вия

ме)кду

компонента1ми

'сплавах системы медь

хром

ширконий.

гл

АвА

втоРАя

твхникА

опРвдвлБния

микРотввРдости

1. оцвнкА

оБъвктА

вь|БоР мвстА

для

исслвдовАния микРотввРдости

Фтбор образшов

от

исследуем0го

материала

является весьма

ответственной

операцией,

недооценка 3начения

которой м,о}кет

привести

иссл'едователя

к ло}кнь|м

вь1водам.

|1одвергаемьтй

изунению

образец

дол>кен

правильно огра-

х<ать

свойства

иеследуемого металла

или

сплава

не

иметь слу-

чайньтх откл,онений овойств.

Бь:резать

образец

следует

учетом

3адачи

ис|след0ва,н14я |1 в ка>кдом

оггдельн,0м

случае

9'то 01троде.

ляется

с;0ответствующими

треб,ованиями.

Бслед

3а вь]резкой

образша и

со'ответствующей его обработ-

кой

(деформация,

3акалка' от)киг'

отпуск

и пр.)

проводят

не

менее ва)кную

г0п€!11{итб

подготовку

поверхнорти.

предназна_

ченной

для

измерения микротвердости.

Бопро'сы п,одготовки по-

верхности

!подробно

рассматриваются

в гла,ве

третьей.

3десь

от-

метим ли1пь один

существенньтй момент,

касающийся

ориенти-

ровки

'той

плоско,сти п:лифа в

материале' которая подвергается

ис]следо|ванию. 3ьтбор

полох(ения

этой

плоскости,о6язательно

долх(ен

учить!,ват'ь

особенности

структурь|' такие

как тек'стура

кристалли3

ацу:и |1л\1, обработки'

азличнь|е кр аевь1е

нару1шения,

располо>кения

кру1сталлито,в

или

дендрито,в

и т.

д.

3та

пло'скость

долх{на

ра,сполагаться

так,

чтобь: имелась во3мо)кно'сть

вести

исследо'вание

усло]виях'

предупрех(дающих

во3мо}кное влия-

ние на

ре3ультать|

этих

особенностей

структурь|.

ЁепосреАственному и3мерению

микротвердости

обь:чно

пред1|]ествует

микро1скопическое

и3учение структурь1 материала'

в течен}1е которого

прои3водится

визуальная оценка

объекта

ис1следо!ва|ния тт вьт6ирается м'есто

для

нашосения

отпечатка.

3та

о!перация

требует осо'бо

тщатель11ого

учета

возмо>кного

влияния

различньтх

факторов,

связаннь|х с особенностями

всей структурь:

исследуем0го

материала в

целом,

такх(е

формой,

размером

относительнь|1м

располо}кением

подвергаемых

исследованию

фаз

структурнь1х составляющих.

|1р,о+стота проведения

самого

ис1пь|тания

на

техшическом отно!шении

мо)кет

легко ввести

п{икротвердость

заблу>кдение,