Твърдостта се характеризира със съпротивлението, което оказва изпитваният обект срещу навлизане в него
на друго по-твърдо тяло, наречено индентор, към което е приложена определена сила, действаща определено време.
Изпитването се извършва:- бързо,
- лесно,
- без
разрушаване на изпитвания обект,
като резултатите могат да се свържат с якостта на материалите.
Най-разпространени са методите на Бринел, Викерс и Роквел.
Твърдост по Бринел, HB, Brinell hardness
Схемата на опитната постановка е показана на фигурата вдясно. Инденторът при този метод е сфера от закалена стомана. Диаметърът D
на сферата се подбира съобразно дебелината d на детайла. Натоварващата сила F зависи от вида на метала и от подбрания диаметър на индентора. Времето за задържане
t при натоварване със силата F зависи от вида на метала. Сведения за стойностите на D, F и
t се намират в техническата документация към всеки прибор за изпитване на твърдостта по Бринел. |
 |
След натоварването, детайлът (пробният образец) се отстранява от прибора, диаметърът d на отпечатъка от индентора се измерва и чрез елементарни пресмятания се определя
твърдостта, като отношение между силата F и площта S на отпечатъка:
HB = F / S .
В практиката, за крайния резултат се ползват съответните на условията на
изпитването таблици от документацията на прибора, съдържащи изчислените стойности за твърдостта.
Твърдост по Викерс, HV, Vickers hardness
Изпитването по принцип е същото, както и при Бринел. От схемата на опитната постановка се вижда, че тук се използва индентор с форма на
равностранна четиристенна пирамида. Тя е изработена от диамант и има ъгъл при върха между срещуположните си стени 136°. Ъгълът е така подбран, че да има сходимост (в определени граници) с резултатите по
Бринел. И тук, твърдостта се определя като отношение между силата F и площта S на отпечатъка: HV = F / S, и за резултатите се ползват таблици. |
 |
Твърдост по Роквел, HRC (скала С), Rockwell hardness
Схемата на опитната постановка е следната:
Инденторът при този метод е диамантен конус с ъгъл 120º. Предварителният товар
Fо е 100 N, а главният товар F1 е 1400 N. Дълбочината на проникването служи като мярка за определяне на твърдостта. Отчитането се извършва пряко от индикаторния
часовник на прибора, без каквито и да е пресмятания.
Определянето на твърдостта по Бринел и Роквел, в едно от упражненията по Материалознание в ТУ-София, се вижда на следващите няколко снимки.
Прибори за определяне на твърдостта са показани по-долу.
Още информацията от:
- Учебна литература по металознание / материалознание (31)
- Христов, С.Г., Изпитване и дефектоскопия на металите, С., Техника, 1988.
- сайт на Leco Corp. - analytical instrumentation.
- сайт на Newage Testing Instruments, Inc. - hardness testers.
- сайт на Bilginoglu Endustri - hardness testers, destructive and non-destructive measuring systems, microscope and laboratory equipment.
- сайт на Dokum Makina Ltd. - laboratory hardness testers, complete quality control and material testing laboratories for the foundry, metallurgy,
machinery factories and metallurgical & materials research centers.
|