ПРИБОРЫ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ
ГЕОДЕЗИЧЕСКОЕ И СТРОИТЕЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

Измерение твердости, методы, применение мер твердости

Твёрдость — это свойство материала сопротивляться внедрению в него другого, более твёрдого тела.

Измерение значения твердости объекта – самый распространённый метод выявления его механических характеристик. Полученное значение твердости – за счет проведенных операций с применением приборов, в зависимости от метода прибора будет иметь свою размерность (отличную от других методов) и свои цели определения значения твердости.

Твёрдость материала определяется как отношение величины нагрузки к площади поверхности, площади проекции или объёму отпечатка. Различают три вида твердости материала: проекционную, поверхностную и объемную.

Проекционная твёрдость — это отношение нагрузки к площади проекции отпечатка.

Поверхностная твёрдость — это отношение нагрузки к площади поверхности отпечатка.

Объёмная твёрдость — это отношение нагрузки к объёму отпечатка.

Большое количество методов определения твердости и различной направленности методов – не предоставляет возможность выбрать один метод измерения твердости, как основной.

Наиболее распространенные методы определения твердости:

  1. БРИНЕЛЛЯ. Данный метод разработан инженером из Швеции в далеком 1900 году и получил название по его фамилии. Получения результатов используется метод вдавливания индентора в форме шарика. При выборе условий испытаний следят за тем, чтобы толщина образца, как минимум, в 8 раз превышала глубину вдавливания индентора. В настоящий момент почти все электронные портативные приборы измерения твердости – универсальны (за исключением твердомеров резины по методу Шора А!!!). Стационарные твердомеры, зачатую, выпускаются по конкретному методу определения твердости, т.к. есть существенные отличия в наконечниках и изучении отпечатка.
  2. РОКВЕЛЛА. Данный метод был впервые предложен профессором Людвигом в своей книге «Испытания конусом» в 1908 году. Метод Роквелла – это метод определения относительной глубины проникновения твёрдого наконечника в материал и измерении глубины проникновения. Твердомер Роквелла, машина для определения свойств материала, изобретенная братьями Хью Роквеллом и Стэнли Роквеллом. Потребность в машине Роквелла с применением данного метода была вызвана потребностью быстрого определения эффектов термообработки на обоймах стальных подшипников. Метод Бринелля был, в то время, медленным, не применимым для закалённых сталей, и оставлял слишком большой отпечаток, чтобы рассматриваться как неразрушающий метод.
  3. ВИККЕРСА. Метод Виккерса основывается на вдавливании в материал исследования правильной четырёхгранной алмазной пирамиды. Твёрдость по Виккерсу вычисляется путём деления нагрузки Р на площадь поверхности полученного пирамидального отпечатка. Метод Виккерса позволяет определять твёрдость азотированных и цементированных поверхностей, а также тонких листовых материалов.
  4. ШОРА. Метод определения твердостипо Шору зачатую используется для измерения резины, пластмасс и иных полимеров. Существует два типа определения значения твердости по Шору: Метод Шора А (метод вдавливания) для полимеров и Метод Шора D (метод отскока) для металлов.
  5. ЛИБА Метод определения твердости Либа разработан инженером швейцарской компании Proceq  Д. Либом в 1975г. Для измерения твёрдости используется метод отскока бойка (измеряется соотношение скоростей бойка до и после удара).

 

Важно: для портативных твердомеров по любому методу при контроле образца от 0,03 г (при толщине изделия не менее 3 мм) до 2 кг необходимо использовать методику притирки. При толщине контролируемого объекта от 3 до 0,5 мм  необходима струбцина (дополнительная комплектация к твердомерам), для маленьких деталей сложной формы рекомендуются специальные штативы. Поверхность исследуемого образца должна быть не более 2,5 Ra !!! Для зачистки поверхности рекомендуем применять миниатюрные шлейф машины и для более грамотной работы – измерители шероховатости.

Образцовые меры твёрдости предназначены для воспроизведения твёрдости металлов по стандартизированным шкалам твердости: Роквелл (ГОСТ 9013-59), Супер-Роквелл (ГОСТ 22975-78), Бринелль (ГОСТ 9012-59), Виккерс (ГОСТ 2999-75), Шор (ГОСТ 23273-78), Либа (ASTM A956, DIN 50156-3).

Меры твёрдости необходимы для двух основных задач:

-первая - контроль исправности и точности показаний твердомеров. Все, без исключения, международные стандарты рекомендуют и требуют перед началом работы по серии измерений определить точность показаний Вашего прибора на мерах твердости (той шкалы по которой будут проводиться измерения). Если показания твердомера соответствуют номинальному значению меры твёрдости в пределах паспортной погрешности - можно приступать к измерению изделий. Данная задача касается всех типов приборов определения твердости: стационарного, портативного, статического и т.д.    

 - вторая - калибровка твердомеров. Если при контроле исправности и точности показаний твердомера на мере твёрдости выявлено завышение или занижение показаний твёрдости за пределами паспортной погрешности твердомера - такой твердомер необходимо откалибровать.  Процесс калибровки, а так же возможность самостоятельной калибровки твердомера пользователем заложена практически в каждой модели твердомера любого производителя.

Не экономьте на мерах твёрдости - если рабочая поверхность меры использована более чем на 70% (следы от уколов индентора твердомера), то используйте новую меру твёрдости. Эта рекомендация предписана многими стандартами, в т.ч. российскими, из-за высокой вероятности "попадания" нового измерения в след от "старого" измерения и, как следствие, получение некорректного результата измерения твёрдости.  Меры твёрдости металлов имеют только одну рабочую поверхность - это та поверхность, на которой имеется градуировка (значение меры твёрдости, либо поверочное клеймо).

На сайте ООО «Техно-НДТ» Вы можете ознакомиться с широкой линейкой приборов, которые представленны на нашем сайте: Твердомеры.

По вопросам подбора твердомера, а так же комплектующих к нему – можете обращаться к специалистам отдела продаж ООО «Техно-НДТ» по телефонам компании 8 (8452) 25-20-50, 8 (495) 640-30-45 или эл. почте info@t-ndt.ru, t-ndt@mail.ru.

^