Przy wykonywaniu kilku pomiarów twardości powierzchni należy zachować taką odległość między poszczególnymi odciskami, aby mieć pewność, że nic dokonano pomiaru w obszarze zniekształconym poprzednim pomiarem. Norma ustala, że odległość między środkiem odcisku a brzegiem próbki lub brzegiem sąsiedniego odcisku powinna wynosić co najmniej 2,5 przekątnej odcisku. Wgłębnik należy obciążać bez wstrząsów, równomiernie do żądanej siły w czasie około 15 s. a czas działania całkowitej siły obciążającej powinien wynosić 10 115 s. Należy pamiętać, że do obliczania twardości służy ich średnia arytmetyczna, a różnica długości przekątnych tego samego odcisku nie może przekraczać 2% długości większej przekątnej.
Przy mierzeniu twardości cienkiej warstwy o nieznanej grubości za wyniki właściwe dla oceny twardości przyjmujemy wyniki otrzymane przy takim obciążeniu, dla którego rozrzut twardości1 * (R,) co najmniej 5 wyników przy tym samym obciążeniu jest większy niż rozrzut średnich wartości (R2) uzyskanych przy różnych obciążeniach nic większych od rozpatrywanego. Tym samym wyniki przy wszystkich obciążeniach mniejszych od spełniającego powyższy warunek są również właściwe dla oceny.
PRZYKŁAD. Do pomiarów twardości warstwy utwardzonej zastosowano obciążenia: 49 N (5 kG), 98 N (10 kG), 196 N (20 kG), 294 N (30 kG). Wyniki pomiarów oraz rozrzuty R, i R2 zestawiono w tabl. 5.2.
Tablica 5.2
Obciążenie N (kG) |
Wyniki pomiarów |
Twardość średnia HV |
Rozrzut twardości |
Rozrzut twardości średnich r2 | |
49 (5) |
613 603 593 613 603 |
605 |
20 |
m | |
98 (10) |
603 606 599 613 620 |
608.2 |
21 |
I <6.2 | |
196 (20) |
603 603 598 598 608 |
602 |
10 |
1 |
15 |
294 (30) |
590 594 598 590 594 |
593,2 |
8 |
V. |
Z tablicy tej wynika, że poprawne wyniki otrzymuje się dla obciążenia nie większego od 196 N (20 kG).
Zapis twardości Vickersa składa się z liczby określającej jej wartość, symbolu twardości oraz liczb określających warunki pomiaru. 1 tak na przykład, 223 HV-/35 oznacza 223 stopnie twardości Vickcrsa przy obciążeniu 294 N (30 kG) trwającym 35 s; 224 HV 10/30 oznacza 224 stopnie twardości Yickersa przy obciążeniu 9X N (10 kG) i czasie trwania pomiaru 30 s; 545 HV 10
'‘Rozrzutem twardości nazywamy rolnicę między największą a najmniejszą wartością twar
dości.
oznacza twardość 545 stopni twardości w skali Vickcrsa przy nacisku 9X N (10 kG) i czasie pomiaru 10 + 15 s.
Nie podaje się dodatkowych oznaczeń siły i czasu pomiaru, gdy F = 294 N. a czas t = 10 -r 15 s. Oznaczenie np. 600 HV oznacza twardość metalu w skali Yickersa dokonanej przy sile nacisku 294 N (30 kG) i czasie pomiaru 10 -r 15 s. Twardość powyżej 50 HV należy podawać z dokładnością nie mniejszą od 1 jednostki. Przy twardościach poniżej 50 HV dokładność podania wyniku nic powinna być mniejsza od 0,1 jednostki.
W przypadku konieczności pomiaru twardości na przedmiotach kulistych lub cylindrycznych należy odczytaną z pomiaru wartość przemnożyć przez współczynnik korekcyjny, będący funkcją stosunku dJD, gdzie d mm jest przekątną odcisku, a D mm — średnicą krzywizny wyrobu. Wartości współczynnika korekcyjnego wyrobu odczytuje się z załącznika dołączonego do normy PN-78/1-1 -04360.
Urządzenie pomiarowe
Zgodnie z normą PN-78/H-04360 urządzenie do pomiaru długości przekątnych odcisku musi zapewniać dokładność pomiaru:
— z dokładnością do ± 0.001 mm przy długości przekątnej do 0.2 mm,
— z dokładnością do ± 0.5"., przy długości przekątnej 0.2 mm lub powyżej.
W nowoczesnych aparatach Yickersa służących na ogół jednocześnie do
pomiaru twardości metodą Brinella optyczny układ pomiarowy stanowi integralną część aparatu.
Na malówce — w powiększeniu — widoczny jest ślad odcisku, a ruchome skale: dziesiątych i setnych części milimetra wraz zc sprzężoną z nimi śrubą mikrometryczną pozwalającą na precyzyjny pomiar przekątnej odcisku z dokładnością do ± 0.001 mm. Przykładowo, na rys. 5.10 pokazano ślad odcisku penetratora wywołany obciążeniem F = 294 N (30 kG). widoczny na mąt owce w powiększeń i u 20- k rot n y m.
Podobnie jak to było wyjaśnione w pkt 5.3.3. odczy tujemy
d = —-— = 0,313 mm.