ГОСТ 20017-74: Разбор и Описание Метода Определения Твердости по Роквеллу

Обзор ГОСТ 20017-74: Методология контроля качества твердых сплавов

В машиностроительной отрасли проверка качества твердых сплавов представляет собой ключевой этап, влияющий на эксплуатационные характеристики инструментов, эффективность обработки деталей и экономическую целесообразность производства. ГОСТ 20017-74 регламентирует методы определения твердости твердых сплавов, таких как вольфрамокобальтовые (ВК) и титановольфрамокобальтовые (ВТК). Несмотря на то, что стандарт был принят более четырех десятилетий назад, он сохраняет свою актуальность и является обязательным для применения в индустрии. В данном обзоре представлены основные положения и процедуры, регламентированные данным стандартом.

Цели и область применения ГОСТ 20017-74

ГОСТ 20017-74 предназначен для установления единого подхода к измерению твердости твердых сплавов. Стандарт обеспечивает сопоставимость результатов измерений, полученных при контроле различных партий пластин, готовых инструментов (например, фрез, резцов, сверл) и исходных материалов. Применение ГОСТ 20017-74 позволяет гарантировать стабильность качества продукции и минимизировать риски, связанные с использованием некачественных материалов.

Следует отметить, что стандарт не распространяется на изделия толщиной менее 1,6 мм и материалы с поверхностным слоем менее 0,4 мм. Это обусловлено тем, что при таких условиях возрастает вероятность погрешности измерений из-за деформации поверхности при нагружении.

Основные требования к проведению измерений

Стандарт регламентирует следующие ключевые аспекты проведения измерений твердости:

1. Подготовка поверхности: Поверхность испытуемого образца должна быть гладкой и свободной от дефектов, таких как царапины, следы износа или загрязнения. Это необходимо для обеспечения точности измерений и исключения влияния посторонних факторов.

2. Толщина образца: Минимальная толщина изделия должна составлять не менее 1,6 мм. При меньшей толщине использование метода Роквелла может привести к некорректным результатам.

3. Расстояние между точками измерения: Точки нанесения нагрузки должны быть расположены на расстоянии не менее 2 мм друг от друга и не ближе 2,5 мм от края изделия. Соблюдение этого требования исключает влияние краевых эффектов на результаты измерений.

4. Количество измерений: Для получения достоверных результатов необходимо выполнить не менее трех измерений в разных точках поверхности образца. Окончательное значение твердости определяется как среднее арифметическое из полученных результатов.

Практические аспекты контроля качества

В процессе контроля качества твердых сплавов специалисты сравнивают полученные значения твердости с нормативными показателями, указанными в технической документации на конкретную партию материала. Например, для сплавов марок ВК6, ВК8, ВК10 и Т5К10, Т15К6 нормативная твердость по шкале HRA составляет 87,5–89 единиц. Отклонение от этих значений более чем на 0,5 единицы может свидетельствовать о несоответствии материала требованиям стандарта.

Нередко производители предоставляют сертификаты, подтверждающие соответствие продукции заявленным характеристикам, однако при проведении входного контроля на производстве могут быть выявлены несоответствия. Это может быть связано с неравномерным спеканием материала, наличием внутренних дефектов (пор, трещин) или нарушением технологического процесса. В таких случаях рекомендуется проводить контроль всей партии продукции.

Сравнение с другими стандартами

ГОСТ 20017-74 является специализированным стандартом, предназначенным для контроля твердости твердых сплавов. Для сравнения можно рассмотреть другие нормативные документы, регламентирующие методы определения твердости различных материалов:

/ Параметр / ГОСТ 20017-74 / ГОСТ 26611-85 / /----------------------------------/--------------------------------------------------------------------------------/------------------------------------------------------------------------------------------/ / Объект контроля / Твердые сплавы (марки ВК, ТК) / Быстрорежущие стали и инструментальные стали (марки Р6М5, У8 и т.д.) / / Метод измерения / Метод Роквелла, шкала A (HRA) / Метод Роквелла, шкала C (HRC) / / Тип индентора / Алмазный конус / Алмазный конус / / Нагрузка, кг / 60 / 150 / / Диапазон измерений, HRA/HRC / ~84–93 / ~20–67 / / Цель применения / Контроль твердости сверхтвердых материалов / Контроль твердости термообработанной стали /

Важно отметить, что сравнение значений твердости, измеренных по шкалам HRA и HRC, некорректно, поскольку эти шкалы предназначены для различных материалов и условий измерения.

Рекомендации по проведению контроля качества

На основании практического опыта можно сформулировать следующие рекомендации:

1. Визуальный осмотр: Перед началом измерений необходимо провести визуальный осмотр партии пластин на предмет наличия дефектов (сколов, трещин, раковин, синеватых пятен).

2. Контроль твердости: Не следует полагаться исключительно на данные, предоставленные в сертификатах. Необходимо проводить собственные измерения на сертифицированном оборудовании с использованием квалифицированного персонала.

3. Выбор точек измерения: Измерения следует проводить на плоской, подготовленной поверхности, предпочтительно на тыльной стороне пластины. Следует избегать зон, подвергнутых пайке или наплавлению.

4. Анализ результатов: При анализе результатов измерений необходимо обращать внимание на следующие параметры:

   • Низкая твердость: Может свидетельствовать о несоответствии состава материала требованиям или нарушении технологии производства.

   • Неравномерная твердость: Признак неравномерного спекания материала или наличия внутренних дефектов.

   • Хрупкость: Даже при высокой твердости материал может быть хрупким из-за перегрева при шлифовке или некачественной пайки. Для оценки хрупкости можно провести дополнительные испытания или визуальный осмотр на излом.