Найбільш широко у виробництві використовується метод твердості запресовуванням, такий як твердість за Брінеллем, твердість за Роквеллом, твердість за Віккерсом та мікротвердість. Отримане значення твердості по суті являє собою опір поверхні металу пластичній деформації, спричиненій проникненням сторонніх предметів.
Нижче наведено короткий вступ до різних одиниць твердості:
1. Твердість за Брінеллем (HB)
Втисніть загартовану сталеву кульку певного розміру (зазвичай 10 мм у діаметрі) у поверхню матеріалу з певним навантаженням (зазвичай 3000 кг) та утримуйте її протягом певного часу. Після зняття навантаження відношення навантаження до площі вдавлення називається твердістю за Брінеллем (HB) у кілограм-сила/мм2 (Н/мм2).
2. Твердість за шкалою Роквелла (HR)
Коли HB>450 або зразок занадто малий, вимірювання твердості за Брінеллем не може бути використане, замість цього слід використовувати вимірювання твердості за Роквеллом. Для цього використовується алмазний конус з кутом вершини 120° або сталева кулька діаметром 1,59 мм та 3,18 мм, які вдавлюються в поверхню матеріалу, що випробовується, під певним навантаженням, а твердість матеріалу визначається глибиною вдавлення. Твердість матеріалу, що випробовується, може бути виражена трьома різними шкалами:
HRA: Це твердість, що досягається за допомогою навантаження 60 кг та алмазного конусного індентора, і використовується для матеріалів з надзвичайно високою твердістю (таких як твердий сплав тощо).
HRB: Це твердість, отримана за допомогою навантаження 100 кг та загартованої сталевої кулі діаметром 1,58 мм. Використовується для матеріалів з нижчою твердістю (таких як відпалена сталь, чавун тощо).
HRC: Це твердість, що досягається за допомогою навантаження 150 кг та алмазного конічного індентора, і використовується для матеріалів з високою твердістю (таких як загартована сталь тощо).
3 твердість за шкалою Віккерса (HV)
Використовуйте алмазний квадратний конічний індентор з навантаженням менше 120 кг та кутом вершини 136° для вдавлювання в поверхню матеріалу та поділіть площу поверхні вдавлення матеріалу на значення навантаження, яке дорівнює значенню твердості за Віккерсом HV (кгс/мм2).
Порівняно з твердомірами за Брінеллем та Роквеллом, твердомір за Віккерсом має багато переваг. Він не має обмежень щодо заданих умов навантаження P та діаметра індентора D, як за Брінеллем, а також проблеми деформації індентора; він також не має проблеми неможливості уніфікувати значення твердості за Роквеллом. Він може випробовувати будь-які м'які та тверді матеріали, як за Роквеллом, і він може перевіряти твердість надзвичайно тонких деталей (або тонких шарів) краще, ніж за Роквеллом, що можливо лише за твердістю поверхні за Роквеллом. Але навіть за таких умов його можна порівнювати лише в межах шкали Роквелла і не можна уніфікувати з іншими рівнями твердості. Крім того, оскільки Роквелл використовує глибину вдавлення як показник вимірювання, а глибина вдавлення завжди менша за ширину вдавлення, його відносна похибка також більша. Тому дані твердості за Роквеллом не такі стабільні, як за Брінеллем та Віккерсом, і, звичайно, не такі стабільні, як точність за Віккерсом.
Існує певний зв'язок перетворення між Брінеллем, Роквеллом та Віккерсом, і існує таблиця зв'язків перетворення, до якої можна зробити запит.
Час публікації: 16 березня 2023 р.
