Ярославский государственный технический университет, Ярославль, Россия

В. А. Иванова, директор института инженерии и машиностроения, докт. техн. наук, эл. почта: ivanovava@ystu.ru

Набережночелнинский институт Казанский (Приволжский) федеральный университет, Набережные Челны, Россия
А. Г. Панов, профессор, докт. техн. наук, эл. почта: panov.ag@mail.ru

Проведена оценка точности измерений твердости стандартными методами: Бринелля с нагрузкой 250 кгс, шариком диаметром 5 мм и выдержкой в течение 10 с (ГОСТ 9012–59), Роквелла по шкале C (ГОСТ 9013–59) и Виккерса (ГОСТ 2999–75). Исследования выполнили на образцах из легированного чугуна с вермикулярным графитом с однородным распределением и высокой долей графита вермикулярной формы после изотермической закалки. Изотермическую закалку осуществляли при температуре аустенитизации 900 °C в течение 30 мин под слоем березового угля и чугунной стружки с последующей закалкой в расплаве соли при температуре 290 °C с выдержкой в течение 30 мин. Обработку результатов измерений твердости проводили в соответствии с ГОСТ Р 8.736–2011 «Государственная система обеспечения единства измерений. Измерения прямые многократные. Методы обработки результатов измерений. Основные положения». Согласно полученным результатам, наибольшая точность измерения твердости чугуна с вермикулярным графитом достигается при измерении твердости по Бринеллю. Более низкую точность имеют методы измерения твердости по Рокквелу и Виккерсу (усилие испытания 50 г), наиболее низкая точность измерения твердости чугуна с вермикулярным графитом при применении метода измерения по Виккерсу (усилие испытания 15 г). Одной из причин такого результата может быть большая фазовая неоднородность на площади отпечатка, полученного методами измерения твердости по Рокквелу и Виккерсу по сравнению с методом Бринелля.

1. Тен Э. Б., Дрокин А. С., Калдыбаева С. Т. Исследование структуры, состава фаз и теплофизических свойств высоколегированного чугуна с шаровидным графитом // Черные металлы. 2011. № 5. С. 9–12.
2. Абдуллаев К. С., Бободустов З. М., Худойбердиев Р. Х. и др. Влияние термической обработки на структуру износостойких чугунов // Вестник науки. 2020. № 1(22). С. 135–139.
3. Ковалько М. С., Волочко А. Г., Зизико А. В., Рубаник В. В. Формирование структуры и свойств в высокопрочном чугуне при его изотермической закалке с использованием ультразвука // Литье и металлургия. 2020. № 4. С. 118–124.
4. Polzin Т., Schwenk D. Method for uncertainty determination of hardness testing // Materialpruefung. 2002. Vol. 44, Iss. 3. P. 64–71.
5. Шевчук С. А., Засецкий В. В. Измерение твердости чугунных отливок прибором Польди // Металлургия машиностроения. 2009. № 4. С. 34–37.
6. Панов А. Г., Шаехова И. Ф., Гуртовой Д. А. Влияние изотермической выдержки на структуру и микротвердость закаленного на верхний бейнит чугуна с вермикулярным графитом // Литейное производство. 2021. № 10. С. 2–8.
7. Усеинов А., Кравчук К., Маслеников И. Идентирование. Измерение твердости и трещиностойкости покрытий // Контроль и измерения. 2013. № 7/45. С. 48–56.
8. Раменский В. В., Филиппов К. Ю. Сравнительный анализ методов определения твердости // Сборник материалов VI Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы авиации и космонавтики», Красноярск, 13–17 апреля 2020 года. В 3-х томах. Том 1 / под общей редакцией Ю. Ю. Логинова. — Красноярск : ФГБОУВО «Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева», 2020. С. 28–30.
9. Корчевский В. В., Метлицкая Л. П., Римлянд В. И. Измерение микротвердости на различных стадиях отпуска стали // Вестник Тихоокеанского государственного университета. 2014. № 1(32). С. 141–146.
10. Kanaev A., Moldakhmetova A., Kossanova I. Investigation of the surface layer of wheel steel by indentation method // Вестник Евразийского национального университета имени Л. Н. Гумилева. Серия: Технические науки и технологии. 2023. № 3(144). С. 41–51.
11. Чикова О. А., Шишкина Е. В., Петрова А. Н., Бродова И. Г. Измерение методом наноиндентрования твердости субмикрокристаллических промышленных алюминиевых сплавов, полученных динамическим прессованием // Физика металлов и металловедение. 2014. Т. 115. № 5. С. 523–528.
12. Михальченков А. М., Киселева Л. С. Рассеяние значений микротвердости при пластическом деформировании чугуна и стали // Надежность и контроль качества. 1993. № 2. С. 44–47.
13. ГОСТ 9012–59. Металлы. Метод измерения твердости по Бринеллю. — Введ. 01.01.1960.
14. ГОСТ 9013–59. Металлы. Метод измерения твердости по Роквеллу. — Введ. 01.01.1969.
15. ГОСТ 2999–75. Металлы и сплавы. Метод измерения твердости по Виккерсу. — Введ. 01.07.1976.
16. ГОСТ Р 8.736–2011. Государственная система обеспечения единства измерений. Измерения прямые многократные. Методы обработки результатов измерений. Основные положения. — Введ. 01.01.2013.