KATALOG - Napawanie i regeneracja 2011

© Elkrem – Wszelkie prawa zastrzeżone.
8. Twardość - definicja i metody pomiaru
Informacje dodatkowe
Napawanie i regeneracja
Metoda pomiaru twardości metodą Vickersa polega na wciskaniu wgłębnika (najczęściej zrobionego ze spieków czasem
diamentowego) o kształcie ostrosłupa prawidłowego w próbkę metalu. Twardość wyznacza się ze stosunku siły obciążającej wgłębnik do powierzchni pobocznicy odcisku. W praktyce twardość odczytuje się z tablic po zmierzeniu przekątnej odcisku dla zastosowanego obciążenia. Wyniki pomiarów twardości metodą Vickersa są dla danego materiału
jednakowe, niezależnie od użytego obciążenia.
Metoda Vickersa
Pomiar twardości metodą Rokwella polega na dwustopniowym wciskaniu (przy określonych warunkach) w badaną próbkę
wgłębnika w kształcie kulki stalowej (skala B) lub stożka diamentowego o kącie rozwarcia 120° (skala C) oraz pomiarze
trwałego przyrostu głębokości odcisku po obciążeniu. Twardość Rockwella w skali C nie równa się twardości Rockwella
w skali B pomimo takiej samej wartości, np. HRC 25 nie jest równe HRB 25.
Do zalet tej metody należy zaliczyć:
• szybkość i łatwość pomiaru,
• prostotę obsługi twardościomierza,
• metoda nadaje się do pomiarów twardości wyrobów twardych i niektórych warstw utwardzonych,
• ze względu na niewielkie rozmiary odcisków można ją zastosować w wielu przypadkach do wyrobów gotowych (np.
do kontroli jakości obróbki cieplnej itp. ). Wady tej metody to:
• znaczna ilość skal twardości i ograniczone możliwości ich porównywania ze sobą,
• duża wrażliwość na błędy ustawienia próbki i obsługi twardościomierzy,
• niemożność pomiaru twardości bardzo cienkich przedmiotów i warstw nawęglonych, azotowych, itp.
Metoda Rockwella
Próba twardości Brinella polega na wgniataniu pod zadanym obciążeniem stalowej kulki hartowanej lub kulki z węglików
spiekanych o odpowiedniej średnicy siłą prostopadłą do powierzchni materiału przez zadany czas w płaską, odpowiednio gładką powierzchnię przedmiotu. Średnica odcisku kulki w materiale mierzona po obciążeniu jest podstawą obliczeń
twardości.
Do zalet tej metody należy zaliczyć:
• dla wielu materiałów istnieje zależność doświadczalna pomiędzy wytrzymałością na rozciąganie a twardością,
• możliwość stosowania metody do pomiaru twardości materiałów niejednorodnych, dzięki stosunkowo dużej powierzchni
odcisku,
• jedna skala twardości.
Wady tej metody to:
• ograniczenie możliwości porównywania wyników do pomiarów przeprowadzonych przy tym samym współczynniku
obciążenia,
• nie nadaje się do pomiarów twardości: przedmiotów o niewielkich wymiarach, warstw powierzchniowych, warstw utwardzonych, materiałów twardych,
• stosunkowo duże uszkodzenie powierzchni.
Metoda Brinella
Metoda pomiaru
HV
HRB
HRC
HB
Skala
ostrosłup
diamentowy
kulka stalowa
stożek
diamentowy
kulka stalowa
Kształt
9806,5
2451,5
613
98
4903
1226
306,5
49
10
5
2,5
1
10
5
2,5
1
α= 136°
dwuścienny
r = 1,5875
980
490
294
196
98
49
29,4
24,5
19,6
9,8
wstępny
98
980
wstępny
98
1471
29400
7350
1837,5
1176
294
10
5
2,5
2
1
r = 0,2
α = 120°
N
Wymiary mm
100
50
30
20
10
5
3
2,5
2
10
100
10
150
500
125
31,25
5
1000
250
62,5
10
3000
750
187,5
120
30
kG
0÷100
20÷67
10÷35
35÷100
100÷450
Pomiarowy
warstwy
dyfuzyjne
cienkie taśmy
i druty
stale zwykłe,
mosiądze, brązy
stale stopowe,
stale obrobione
cieplnie
Al i stopy
Zn i stopy
Sn, Pb
i stopy
mosiądze
brązy
Mg i stopy
żeliwa stale
wyżarzone
Zastosowanie
8. Twardość - definicja i metody pomiaru
93