WARTO WIEDZIEĆ

Dlaczego pomiar twardości  jest ważny?

Przemysł i budownictwo opierają się na powszechnym zastosowaniu stali. Jest ona masowo wykorzystywana do budowy konstrukcji nośnych, maszyny, elementów instalacji. Stal jest powszechna w codziennym użytkowaniu. Twardościomierz do metalu pozwala określić, czy jej jego parametry wytrzymałościowe są rzeczywiście na wysokim poziomie. Szczególnie jeśli chodzi o odporność na obciążenia – statyczne i dynamiczne, sprężystość oraz możliwości kształtowania metodami – chemicznymi, mechanicznymi, termicznymi.

Co pozwala ustalić pomiar twardości?

Aby ustalić własności mechaniczne metali należy sprawdzić szereg parametrów. W tym celu wykonywane są próby ściskania, zginania, rozciągania i twardości. Z pomiaru twardości korzysta się z niego niezwykle często, zwłaszcza w zakresie szacowania efektów obróbki termicznej, termiczno-chemicznej, plastycznej oraz oznaczaniu jednorodności metalu. 

Określane twardości umożliwia wyznaczenie granicy plastyczności, której przekroczenie powoduje trwałe odkształcenie materiału. Skłonność do odkształceń metalu wynika bezpośrednio z jego struktury. Jest więc bardzo ważne, aby sprawdzić, jak duże powstają odkształcenia. 

Dostępnych jest kilka metod pozwalającym na metodę pomiaru twardości. Poznajmy je.

• Badanie twardości metodą Vickersa – w tym celu wykorzystuje się wgłębnik o kształcie ostrosłupa o podstawie kwadratowej i wierzchołku schodzącego się pod kątem 136°. Jego wykonanie z diamentu sprawia, że działa na materiał z określoną siłą. Twardościomierz Vickersa określa skalę twardości poprzez długość przekątnych odcisku uzyskanych po badaniu.
• Badanie metodą – Rockwella, która rozłożona jest na trzy etapy, by wyeliminować zakłócenia pomiaru. Wgłębnik wciskany jest w metal (za sprawą tzw. siły wstępnej). Powoduje to odkształcenie, a skala pomiarowa jest zerowana – osiągany punkt staje się bazą dalszych pomiarów. W drugim etapie do oddziaływania siły dokłada się siłę główną. Ta zagłębia próbnik na określoną głębokość. W ostatnim, trzecim etapie – siła główna przestaje działać, dzięki czemu następuje przesunięci wgłębnika ku górze. Powstała różnica między pozycją uzyskaną pod wpływem siły wstępnej a głębokości po jej odjęciu wskazuje miarę odkształcenia HR.
• Metoda Brinella wygląda jeszcze inaczej – próbuje się w badany metal wcisnąć wgłębnik w postaci kulki z węglików spiekanych lub stali o znormalizowanej średnicy (1, 2.5, 5, 10 mm). Twardościomierz Brinella określa twardość poprzez stosunek działającej siły do pola powierzchni wytworzonego odcisku, jakie pokaże stopień zagłębienia wgłębnika w materiał.