Jakie są metody pomiaru twardości?

Konstrukcje wykonywane ze stali, a także elementy rozmaitych maszyn i urządzeń muszą się odznaczać odpowiednią wytrzymałością na działanie czynników zewnętrznych. Wśród parametrów, które mają decydujący wpływ na parametry odpornościowe, do najważniejszych należy twardość, która przesądza o wielkości siły koniecznej do trwałego odkształcenia danego metalu. Pomiar twardości okaże się więc kluczowy dla stwierdzenia czy konkretny stop wytrzyma przewidywane obciążenia i zachowa swoje właściwości. Przekonajmy się, jak można mierzyć twardość.

Pomiar twardości metodą Brinella

Twardość metalu można mierzyć metodą Brinella, w której jest ona określana jako stosunek działającej siły do pola powierzchni wytworzonego odcisku, które będzie pokazywało stopień zagłębienia użytego wgłębnika w materiał. Badanie polega na wciśnięciu w metal kulki z węglików spiekanych albo stali. Ma ona średnicę 1, 2,5, 5 oraz 10 mm. Wyniki są oznaczane na dwóch skalach odpowiadających obu typom wgłębników – HBS dla stali i HBW dla węglika.

Badanie twardości metodą Vickersa

W przypadku metody Vickersa twardość określa się na podstawie długości przekątnych powstającego odcisku. W badaniu używa się diamentowego wgłębnika o kształcie ostrosłupa o podstawie kwadratowej i ostrym wierzchołku, którego powierzchnie łączą się pod kątem 136°. Twardość w skali Vickersa jest podawana jako HV.

Twardość w metodzie Rockwella

W metodzie Rockwella twardość mierzy się w trzech etapach. Wgłębnik jest wciskany w metal z siłą wstępną, przy której zeruje się skalę pomiarową, a następnie działa siłą główną. W ostatnim etapie po zaprzestaniu oddziaływania wgłębnik unosi się nieco w górę. Różnice między zagłębieniem na końcu 1 i 3 etapu pokazują wielkość odkształcenia. Stosuje się kilka skal dla różnych metali.