Twardościomierze – co to takiego? Do czego się przydają? Jakie są ich rodzaje?
© adobestock
Pomiar twardości – czemu jest tak ważny?
Ciężko sobie wyobrazić przemysł czy budownictwo bez powszechnego zastosowania stali. To materiał masowo wykorzystywany do budowy konstrukcji nośnych, budowy maszyny, elementów większych i mniejszych instalacji. Ale nie tylko – stal jest powszechna w życiu każdego z nas, obecna w codziennym użytkowaniu. Twardościomierz do metalu pozwala określić, czy jej jego parametry wytrzymałościowe są rzeczywiście na wysokim poziomie. Mowa tu szczególnie o odporności na różnego rodzaju obciążenia – statyczne i dynamiczne, sprężystości, jak również możliwości dość swobodnego kształtowania rozmaitymi metodami – chemicznymi, mechanicznymi, obróbki termicznej.
Pomiar twardości – co pozwala ustalić?
Badanie własności mechanicznych metali to sprawdzenie szeregu kluczowych parametrów. Wszystkie one służą temu, by jak najwierniej odwzorować warunki, w jakich poszczególne elementy będą eksploatowane. Wykonywane są więc próby ściskania, zginania, rozciągania i oczywiście twardości, o którym jest ten artykuł.
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 materiału – jej przekroczenie spowoduje trwałe odkształcenie materiału. Metal wykazuje skłonność do odkształceń, co wynika bezpośrednio z jego struktury. Bardzo ważne, by sprawdzić, jak duże powstają odkształcenia, zwłaszcza gdy badamy elementy podatne na zwiększone tarcie, nacisk czy kontakt z różnymi powierzchniami. Wykorzystując twardościomierze, sprawdzimy dokładnie, jaką twardość wykazuje dany materiał. Dostępnych jest kilka metod pozwalającym na metodę pomiaru twardości. Poznajmy je.
Jak bada się twardość? Oto najpopularniejsze metody
- 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.
- Kolejna z metod – Rockwella, do której używa się twardościomierzy Rockwella, rozłożona jest na trzy etapy. Wszystko po to, by wyeliminować czynnik mogący zakłócać pomiar, do czego między innymi zaliczamy nierówności powierzchni badanego materiału i wpływ sprężystości na wielkość odkształcenia. Na początek 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.
- W metodzie Brinella działania wyglądają 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.
Jak widać, wykorzystanie twardościomierzy w badaniu metali jest kluczowym zadaniem, by dowiedzieć się, w jaki sposób reagują różne materiały. Poszukując najlepszych sprzętów w tym obszarze, np. twardościomierz Equotip, zachęcamy do zapoznania się z ofertą dostępną pod adresem https://viateco.eu/category/sprzedaz/metale/twardosc/.
Zaloguj się Logowanie