Под твёрдостью металлов понимают их способность пластически деформироваться при нагрузках, которые прикладываются к детали в результате внедрения в неё элемента с более высокой твёрдостью – индентора. Испытания на твёрдость считаются одними из наиболее распространённых, поскольку определяют как меру прочности изделия, так и его способность сопротивляться переменным во времени нагрузкам.
При этом, в отличие от других методов контроля, прибор для измерения твердости металла купить относятся к числу неразрушающих, а твердомеры для металлов могут быть достаточно компактными.
Сущность методов определения твёрдости металлов
Испытания могут проводиться как на эталонных образцах (изготовленных из того же металла, и подвергнутых такому же режиму термической обработки), так и непосредственно на готовых деталях. В последнем случае необходимо принять меры к тому, чтобы испытуемое изделие не имело затем внешних повреждений. Выбор метода испытания твёрдости зависит от: Исходных механических показателей прочности, упругости и пластичности изделия. Габаритных размеров детали (или места соединения смежных элементов конструкции, если устанавливается твёрдость в зоне, например, сварного шва). Конечного результата: установить твёрдость самого изделия, либо твёрдость только его поверхности (выполняется для деталей, прошедших термическую обработку или иной вид поверхностного упрочнения). Требований к условиям, времени и месту проведения испытания. Например, в полевых условиях более подходят не стационарные, а портативные твердомеры. Стабильности результатов измерений и их воспроизводимости при повторных испытаниях. Твёрдость может быть измерена тремя группами методов – механическими (статическими и динамическими), а также ультразвуковыми. Кроме того, различают твёрдость при комнатных и повышенных температурах (так называемую «горячую твёрдость»).
Независимо от этого, физическая сущность всех методов одна – в образец внедряется деформирующий элемент, перемещение которого считывается по специальной шкале. Твёрдость рассматривается как сопротивление металла необратимым пластическим деформациям, а потому отличается от других измерений наличием специальных унифицированных приборов – твердомеров для металлов. Как определить химический состав металла читайте по ссылке http://proinstrumentinfo.ru/analizator-metallov-i-splavov-tsena/ Твердомеры Бринелля Способ определения твёрдости по методу Бринелля заключается в том, что в поверхность детали вдавливается шарик или из закалённой стали, или из твёрдого сплава. В результате на металле остаётся отпечаток в виде полусферы определённого диаметра и глубины, что определяет меру твёрдости по Бринеллю НВ. К методу предъявляются следующие требования: Индентор должен быть строго определённых размеров. Стандартными считаются диаметры 10; 5; 2,5; 1,25 и 1 мм. Выбор зависит от ориентировочной твёрдости испытуемого образца и нагрузке на него: Диаметр шарика, мм Рекомендуемая нагрузка на индентор, кН в зависимости от материала изделия Стали, чугуны, высокопрочные сплавы Большинство цветных металлов и сплавов Алюминий Подшипниковые сплавы Свинец, олово, баббиты 10 29,42 9,8 4,9 2,45 1,225 5 7,335 2,45 1,225 0,613 0,307 2,5 1,84 0,613 0,307 0,153 0,077 1,25 0,459 0,153 0,076 0,038 0,019 1 0,294 0,098 0,049 0,0245 0,013 Рекомендуе-мый диапазон измерения твёрдости НВ 67…450 22…315 11…158 6…78 3…39 Нельзя выполнять измерения твёрдости НВ одной и той же детали, используя различные типы твердомеров Бринелля. Соотношение прикладываемой к изделию нагрузки и площади отпечатка должны быть постоянными. При ссылке на установленную при замерах величину НВ необходимо указывать условия, при которых был получен результат. Деталь в месте измерения твёрдости должна иметь ровную и хорошо зашлифованную поверхность достаточной толщины (иначе с обратной стороны возможна деформация, ухудшающая точность результата). Недопустимо определять твёрдость, если точка испытания находится вблизи от кромки детали.