Bez nazwyB

78

Rys. 6.5 Trzy typy odcisków przy pomiarach twardości Vickersa dla materiałów: a) wyżarzonych, b) odpuszczonych po hartowaniu, c) zgniecionych

Na dokładność pomiaru twardości mają wpływ takie czynniki, jak: uszkodzenie wgłębnika. nieprawidłowe przygotowanie powierzchni, ugięcia i przemieszczenia badanego przedmiotu oraz nieprostopadłość powierzchni do osi wgłębnika. Na zniekształcenie odcisku mogą również wpływać własności anizotropowe materiału, wynikające np. z rodzaju obróbki plastycznej. Na rysunku 6.5 przedstawiono trzy typy odcisków powstałych wskutek różnego zachowania się materiału podczas odkształcania plastycznego: a) odcisk w materiale wyżarzonym, b) odcisk w materiale odpuszczonym po hartowaniu, c) odcisk w materiale zgniecionym podczas obróbki plastycznej na zimno. Obliczenie wartości twardości Vickersa, gdy odciski mają boki wklęsłe lub wypukłe, wymaga uwzględnienia tzw. poprawki 0’Nei!a, zgodnie z którą twardość Yickersa oblicza się ze wzoru

F

(6 6)

gdzie: -z oznacza wklęsłość, +z - wypukłość odcisku [mm]. Ponieważ pomiar poprawki z jest trudny, dla uproszczenia oblicza się długość b, która zgodnie z rysunkiem 6.5 wynosi

Poprawka z jest średnią arytmetyczną symetrycznych poprawek z obu stron odcisku z = I/2(zi + z{). Po uwzględnieniu tego uproszczenia wzór do obliczenia twardości Yickersa ma postać:

HV =0,189--^F-~_t.    (6.7)

[ d+b'!2 ]

Sposób Vickersa jest uważany za bardzo dobry sposób pomiaru twardości za pomocą statycznego wciskania wgłębnika w badany materia! i pomiaru przekątnych powstałego wówczas odcisku. Do zalet sposobu Vickersa należy zaliczyć.

-    zgodność twardości HV z twardością HD do 300 jednostek (twardość HV w tym zakresie można więc również uzależnić od wytrzymałości na rozciąganie

R~),

-    możliwość pomiaru twardości metali zarówno miękkich, jak i bardzo twardych (zakres od lO-HOO0HV),

-    niezależność wyniku pomiaru od zastosowanego obciążenia,

-    możliwość pomiaru twardości przedmiotów bardzo małych, jak również cienkich warstw utwardzonych,

-    duża dokładność pomiaru, uzależniona od dokładności mikroskopu warsztatowego,

-    niewielki stopień zniszczenia badanej powierzchni.

Wadami sposobu Vickersa są:

-    konieczność odpowiedniego przygotowania powierzchni (gładkość i czystość),

-    konieczność dokładnego pomiaru przekątnych odcisku, wymagającego stosowania mikroskopu warsztatowego, wydłużającego czas pomiaru i obniżającego wydajność,

-    niemożliwość badania twardości materiałów niejednorodnych (np. żeliwa) ze względu na małe rozmiary odcisku,

-    stosunkowo wysoka cena twardościomierza (diamentowe wgłębniki), konieczność zapewnienia starannej obsługi i serwisu.

Ze względu na swoje zalety i wady sposób pomiaru twardości Vickersa jest stosowany przede wszystkim w izbach pomiarowych i laboratoriach. W praktyce przemysłowej cieszy się mniejszym uznaniem.

Normy

1.    PN-91/H-04360 Pomiar twardości metali sposobem Vickersa od HV0,2 do HV\ 00 (z późniejszymi zmianami).

2.    PN-64/H-04359 Sprawdzanie twardościomierzy do pomiarów twardości metali sposobem Yickersa.