Испытание на твердость

Проще говоря, твердость - это сопротивление материала постоянному вдавливанию. Важно понимать, что испытание на твердость - эмпирическое, следовательно, твердость нематериальное свойство. Существует несколько типов испытаний на твердость, каждое из которых определяет различную величину твердости для одного и того же материала. Таким образом, твердость зависит от метода испытания, и каждый результат испытания должен иметь лейбл, указывающий использованный метод испытания.

Однако, твердость широко применяется для описания свойств материалов и определения их пригодности к использованию. Все испытания на твердость, описанные в данном разделе, предусматривают использование индентора специальной формы, значительно более твердого, чем образец испытания, который вдавливается в поверхность образца специальным усилием. Для определения величины твердости измеряется глубина проникновения или размер выемки.

Зачем проводить испытание на твердость?

  • Легкость в проведении
  • Быстрота - 1-30 секунд
  • Относительная дешивизна
  • Не происходит разрушения
  • Можно испытывать законченные части - но без разрушения
  • Можно испытывать образцы практически любого размера и формы
  • Практичное устройство для определения контроля качества - входящее, исходящее

Чаще всего испытания на твердость проводят для подтверждения термической обработки части и определения пригодности материала к намеренному использованию. Испытания на твердость играют важную роль в промышленности и проводятся в научно-исследовательских целях, поскольку они устанавливают зависимость между результатом испытания и желаемым свойством материала.

Шкалы твердости

Существует пять главных шкал твердости:
  • Бринелля - HB
  • Кнупа - HK
  • Роквелла - HR
  • Шора - HS
  • Викерса - HV

Каждая из данных шкал предусматривает использование индентора специальной формы с алмазным, карбидным наконечником или наконечником из закаленной стали, который вдавливается в материал с определенным усилием в рамках процедуры испытания. Величины твердости соответствуют либо глубине проникновения индентора, либо размеру образовавшейся выемки. Все шкалы разработаны так, что определяемые величины твердости возрастают по мере отверждения материала. Величины твердости помечаются специальным символом, HR, HV, HK, и.т.д., что указывает на использованную шкалу.

Пять определяющих факторов

Следующие пять факторов можно использовать для точного определения твердости вашего материала.

  • Материал - размер гранул, металл, каучук, и.т.д.
  • Приблизительная твердость - закаленная сталь, каучук, и.т.д.
  • Форма - толщина, размер, и.т.д.
  • Термическая обработка – прямая или нагрев закаленной стали, отжиг, и.т.д.
  • Требования по производству - образец или 100%