Измерение твердости металла
Этот параметр определяют путем вдавливания в образец инородного тела - индентора, которое может быть представлено стальным шариком, алмазным конусом, пирамидой или иглой. По образовавшемуся отпечатку подводят итоги анализа металла. Твердость определяют несколькими способами:
- вдавливают индентор, определяя характер сопротивления пластической деформации;
- ударяют с целью установить способности к сопротивлению разрушениям;
- наблюдают за отскоком, фиксируя свойства упругости.
Используется несколько методов, которыми осуществляется измерение твердости металла
Метод Роквелла основан на глубине вдавливания алмазным конусным наконечником или стальным шариковым. Объект подвергается нагрузке в два приема: сначала предварительная, потом основная нагрузка. Параметры твердости определяются исходя из разницы условной максимальной глубины внедрения индентора и остаточной глубины его проникновения после снятия основной нагрузки, но с сохранением предварительной. Главным критерием является глубина, появившаяся на объекте после исследования.
Необходимые требования к работе:
- Отсутствие трещин, окалины, выбоин.
- Контроль за устойчивостью образца и перпендикулярностью нагрузки
- Если используется конус — отпечаток должен иметь минимум 1,5мм расстояния, если шарик — 4 мм.
- Глубина внедрения индентора должна в <10 раз превышать толщину объекта
- Троекратный анализ металла
Метод Бринелля предусматривает использование только стального шарика. По полученным размерам отпечатка делаются выводы о твердости образца.
Условия исследования:
Более 2,5 диаметров между центром отпечатка и краем изделия. Между двумя соседними отпечатками должно быть минимум 4 диаметра. Эти параметры увеличиваются до 3 и 6 диаметров соответственно при анализе металлов, твердость которых не превышает 35НВ.
Третий метод носит имя Виккерса и подразумевает вдавливание алмазной четырехгранной пирамиды и измерение получившейся диагонали отпечатка. Время нагрузки фиксированное: цветные металлы 30 секунд, стали 10-15с.
Особенности проведения измерений твердости металлов этим способом:
- Постепенное возрастание нагрузки.
- Контроль и соблюдение перпендикулярности и продолжительности действий.
- Между соседними отпечатками, а также отпечатком и краем изделия, должно быть минимум 2,5 длины диагонали.
- Образец из цветного металла по толщине должен превышать диагональ в 1,5 раза, из стали — в 1,2.
Приборы, применяемые при этих измерениях, называются твердомерами.
