Twardościomierze do metalu to zróżnicowana grupa urządzeń. Co trzeba o nich wiedzieć? Czym wyróżniają się poszczególne typy?
Twardość to jeden z najważniejszych parametrów metali. Jest mierzona jest tak długo, jak ludzie wytwarzają metalowe przedmiote. Pierwsze metody były bardzo prymitywne i polegały na wykonaniu dwóch rys za pomocą tego samego narzędzia – jednej na badanym przedmiocie, a drugiej na materiale o znanych właściwościach. Takie pomiary nie mogły być wystarczająco dokładne, więc wraz rozwojem technologii pojawiły się nowsze, standaryzowane i dużo dokładniejsze techniki. To, jak działają współczesne twardościomierze i jakie metody mają największe znaczenie, wyjaśniamy poniżej.
Badanie twardości metalu – metody statyczne i dynamiczne
W zależności od przebiegu badania, metody mierzenia twardości metalu dzieli się na dwie grupy. Pierwsza to metody statyczne, polegające na obciążeniu badanego materiału wgłębnikiem i dokonaniu pomiaru powstałego w ten sposób odkształcenia. Do tej grupy zalicza się przede wszystkim:
- metodę Rockwella;
- metodę Vickersa;
- metodę Brinella.
Do drugiej grupy należą metody dynamiczne. Ich charakterystyczną cechą jest to, że wgłębnik działa na próbkę w sposób udarowy, a pomiar odczytywany jest na podstawie wysokości odbicia wgłębnika. Metody tego typu cechują się nieco niższą dokładnością niż statyczne, co wpływa na ich mniejszą popularność. Mimo tego nadal są stosowane np. do oceny jakości stopów. Zaliczamy do nich przede wszystkim:
- metoda młotka Poldiego;
- metoda Shore’a (z użyciem skleroskopu);
- metoda Leeba.
Rodzaje metod badania twardości uzupełniają wspomniane na początku techniki ryskowe. Ze względu na małą miarodajność nie mają one dużego znaczenie we współczesnej metalurgii.
Twardościomierze do metalu – najważniejsze rodzaje
Poszczególne rodzaje twardościomierzy są opracowywane z myślą o konkretnych metodach pomiarowych. Obecnie w metalurgii wykorzystuje się przede wszystkim:
- twardościomierz Rockwella wyposażony w wgłębnik w postaci stożka diamentowego lub kulki węglowej. Badanie składa się z dwóch zadań obciążenia – wstępnego i głównego. Wynik odczytywany jest ze wskaźnika zegarowego skala (skala HRB lub HRC);
- twardościomierz Brinella: badanie za jego pomocą polega na zadaniu obciążenia kulką stalową lub z węglików spiekanych, a następnie zmierzeniu wgłębienia pod mikroskopem. W zależności od rodzaju wgłębnika, pomiary wyznacza się na skali HBS (stal) lub HBW (węgliki spiekane);
- twardościomierz Vickersa: diamentowy wgłębnik ma kształt czworobocznego ostrosłupa o kącie wierzchołkowym 136 stopni. Badanie polega na zadaniu siły statycznej, a wynik określa się z zastosowaniem skali HV;
- twardościomierz Leeba: metoda dynamiczna, polegająca na wyznaczeniu twardości metalu jako tysiąckrotności stosunku prędkości uderzenia do prędkości odbicia bijaka w postaci uzwojonej tulei;
- twardościomierz UCI: urządzenie elektroniczne wyposażone w czujniki ultrasoniczne, które mierzą częstotliwości oscylacji rdzenia z diamentowym prętem;
- młotek Poldiego: metoda porównawcza polegająca na uderzeniu w materiał metalową kulą i porównaniu średnicy wgłębienia z materiałem wzorcowym.
Zarówno twardościomierze dedykowane konkretnym metodom, jak i urządzenia uniwersalne dostępne są na viateco.eu. Wśród nich dużą funkcjonalnością wyróżniają się modele marki Equotip. Nie tylko są dostosowane do wykonywania badań różnymi metodami, ale też, dzięki niewielkim rozmiarom, gwarantują dużą wygodę i możliwość pomiarów nawet na trudno dostępnych miejscach. Ich atutem jest ponadto nowoczesne oprogramowanie. Umożliwia ono połączenie z komputerami lub urządzeniami mobilnymi Apple, w celu przetransferowania danych lub udostępnienia ich innym użytkownikom.
