D. Pomiary twardości materiału.
1. Cel ćwiczenia:
Celem ćwiczenia było zapoznanie się z trzema metodami pomiaru twardości: Brinella, Rockwella i Vickersa.
2. Przebieg ćwiczenia:
Jako pierwsza zaprezentowana została metoda Brinell. Wgłębnikiem użytym w pokazie była dziesięcino milimetrowa, odpowiednio przygotowana kulka. Przedmiotem użytym do badania był fragment mono-bloku. Materiał został umieszczony na odpowiednim miejscu i poddany sile równej 3000 kG. Następnie odczytana została średnica powstałego w ten sposób odcisku z dokładnością do 0,01 mm. Uzyskano wynik 3,84 mm. Kolejnym krokiem było obliczenie twardości podstawiając wyznaczoną silę do wzoru:
,
Gdzie: P - siła w Kg, D - średnica kulki, d - średnica powstałego odcisku.
Można także odczytać wynik z odpowiednich tablic. W tym przypadku wynik to
249 HB [HB =
]
Jako druga zaprezentowana została metoda Rockwella. Podobnie jak powyższa metoda, ta również polega na odciśnięciu na materiale badanym wgłębnika. Jednakże w tym przypadku jako wgłębnik stosowany jest stożek diamentowy o kącie rozwartym 120°. Badany przedmiot (fragment mono-bloku), umieszczamy w odpowiednim miejscu na twardościomierzu Rockwella. Najpierw materiał został poddany obciążeniu wstępnemu o wartości 10 kG, a następnie obciążeniem roboczym o wartości 150 kG. Uzyskany wynik to 22, wyrażony w jednostkach HRC. Wartości
0 HRC odpowiada głębokości 0,2 mm, a każde 0,002 mm mniej to 1 HRC więcej.
Trzecią omawianą metodą była metoda Vickersa. W związku z brakiem czasu oraz odpowiedniego sprzętu, omówiono ją wyłącznie teoretycznie. Mianowicie jest podobna do metody Bronella, z tą różnicą że wgłębnikiem jest piramidka. Wynik obliczany jest z odpowiedniego wzoru i podawany w jednostkach HB.