Bez nazwy@

74

czyli

a stąd cp= 44°. Styczne do kola o średnicy D poprowadzone przez końce średnicy

d = 0,375 D tworzą kąt równy 180° - 44° = 136°. Przyjąwszy ten kąt za kąt wierzchołkowy ostrosłupa, otrzymuje się twardość HV zbliżoną do wartości HB. Ponieważ przy bardziej twardych materiałach kąt wgniatania maleje (<p < 44°), twardość HV przy większych wartościach liczbowych bardziej różni się od twardości HB niż przy twardości mniejszej. Sytuację tę przedstawiono na rysunku 6.3.

Twardością Vickersa nazywa się    tooo ------

stosunek obciążenia F do pola po-    • •

wierzchni bocznej odcisku S

800

HV = ~.    (6.2)

>5

> 600

Pole powierzchni bocznej ostrosłupa ³⁷ oblicza się ze wzoru    o

o

-p

2sin — 2

o 400

u*

gdzie d jest średnią arytmetyczną dwóch przekątnych d\ i d₂

o

d — fi—^cLl [_mm] (6 4)

zoo tco 600 Twardość HB

Rys. 6.3. Porównanie twardości Vickersa z twardością Brinella

W Polskiej Normie PN-91/H-04360 traktuje się twardość Vickersa bezwymiarowo, podając jedynie, że 1 HV = 9,807 MPa.

Zgodnie z PN-91/H-04360, zatytułowaną „Pomiar twardości metali sposobem Vickersa od HV0,2 do HV100”, twardość oblicza się za pomocą wzoru

(6.5)

przy czym wartość siły obciążającej F należy podać w niutonach [N]. Standardowy czas trwania obciążenia wgłębnika powinien wynosić lO-t-15 s.

__■___a

____

Polska Norma przewiduje dwa zakresy obciążeń wgłębnika: zakres małych obciążeń (obciążenia od 1,961 N do 29,42 N) oraz zakres obciążeń makro (od 49.03 N do 980,7 N). Symbole twardości Vickersa i odpowiadające im siły obciążające przedstawiono w tablicy 6.1.

Tablica 6 I Symbole twardości i obciążenia

Zakres malvch obciążeń		Zakres makro
Symbol twardości	Całkowita	Symbol twardości	Całkowita
Vickersa (odpowiada-	nominalna siła F	Vickersa (odpowiada-	nominalna siła F
jący sile obciążającej)	obciążająca wgłębnik INI ^	jący sile obciążającej)	obciążająca wgłębnik fNl
H V 0.2	1,961	HV 5	49.03
HV 0,3	2.942	HV 10	98.07
HY 0.5	4.903	HV 20	196,10
HV |	9.807	HV 30	294,20
HV 2	19,61	HV 50	490,30
HV 2.5	24,52	HV 100	980,70
HV 3	29,42	-	-

, Wg PN-9I/H-04360

Norma określa także sposób oznaczania twardości Vickersa, wymagający okre-• ślenia wartości sity i czasu obciążenia różniącego się od standardowego. Przykłady oznaczania twardości Vickersa podano poniżej:

a)    640 UV 1 - twardość Vickersa 640, zmierzona przy obciążeniu wgłębnika siłą 9,807 N w czasie działania obciążenia 104-15 s,

b)    640 HV 1/20 - twardość Vickersa 640, zmierzona przy obciążeniu wgłębnika siłą 9,807 N w czasie działania obciążenia 20 s,

c)    640 HV30 - twardość Vickersa 640, zmierzona przy obciążeniu wgłębnika siłą 294,2 N w czasie działania obciążenia lO-t-15 s,

d)    640 HV 30/20 - twardość Vickcrsa 640, zmierzona przy obciążeniu wgłębnika siłą 294,2 N w czasie działania obciążenia 20 s.

Układ obciążający twardościomierza powinien zapewniać uzyskiwanie siły obciążającej z dokładnością ±1% wartości nominalnej. Całkowita siła obciążająca powinna być uzyskana w sposób płynny, bez wstrząsów i drgań w czasie 10 s dla zakresu małych obciążeń oraz w czasie od 2 do 8 s w zakresie makro. Wgłębnik powinien mieć kształt ostrosłupa foremnego z ostro zakończonym wierzchołkiem, bez pęknięć, zadrapań i wad powierzchniowych.

Warunkiem uzyskania porównywalności otrzymanych wyników pomiaru twardości jest zapewnienie i przestrzeganie wielu warunków. Twardościomierz powinien być ustawiony w miejscu wolnym od wstrząsów i drgań i powinien gwarantować stabilność obciążenia. W regularnych odstępach czasu dokładność wskazań powinna być sprawdzana za pomocą wzorców twardości.