Твердость материалов и способы ее определения

Твердость материалов - это физическая характеристика, которая зависит от сопротивления одного материала проникновению в него иного материала. Естественно, чем меньше это сопротивление, тем мягче материал, т.е. тем ниже его твердость. Измерение твердости деталей, изготовленных из различных материалов, проводят на производствах в качестве предпродажного контроля качества и проверки на соответствие ГОСТу, а так же в нучно-исследовательских институтах. Также прочность материала определяется перед изготовлением изделия с целью определить каким методом лучше его обрабатывать и шлифовать.

Приборы для измерения твердости

Такие приборы называют твердомерами, и среди них есть как стационарные, так и портативные модели. Прибор для измерения прочности бетона также часто называют склерометр, а аналогичный прибор для определения твердости резины - дюрометр. Различают отличные методики измерения твердости в зависимости от характеристик материала. Среди них есть статические и динамические. К примеру, для композитов и резины чаще измеряют твердость по Шору, а для металлов - метод Бринелля и метод Роквелла.

Измерение твердости резины

Измерять твердость резины часто приходится, например, при изготовлении автомобильных шин. При этом по методу Шора в материал погружается стальной стержень с определенным усилием, а по глубине его проникновения судят о твердости резины. Соответственно, чем глубина больше, тем мягче резина. Также можно определить меру твердости пластичных материалов и по Бринеллю: для этого в поверхность материала вдавливается металлический шарик, после чего измеряется отношение приложенной нагрузки к площади его отпечатка. Чем больше площадь оставленного сферического отпечатка, тем мягче материал.

Измерение твердости металлов

Измерять твердость металлов часто необходимо в электронике, машино- и приборостроении, железнодорожных работах, чтобы гарантировать качество изделий. Для этого также используют метод Бринелля, когда в исследуемый металл с помощью пресса вдавливают алмазную пирамидку или шарик. Но этот способ не применим для закаленной стали, для которой используют метод Роквелла со вдавливанием в поверхность металлического стержня алмазного конуса с углом наконечника 120 градусов. После чего с помощью микроскопа исследуется глубина оставленного при испытании следа.