MG!52

2.    Powierzchnia próbki w miejscu pomiaru twardości powinna być płaska i w I chropowatość nie powinna przekraczać 2,5 pm wg parametru a (PN-87/M-04251). Powierzchnia ta powinna być wypolerowana i wolna oj wszelkich zanieczyszczeń.

3.    Grubość próbki lub badanej warstwy powinna wynosić co najmniej 1,5 ^ Dla wyrobów stalowych dopuszcza się 1,2 d. W przypadku grubości prób. ki zbliżonej do dopuszczalnej należy po odciążeniu sprawdzić, czy na przeciwległej powierzchni nie powstał ślad pod miejscem odcisku (w razie stwierdzenia śladu próba jest nieważna).

4.    Temperatura w czasie pomiaru powinna wynosić 20!j °C.

5.    Odległość między środkami odcisku a krawędzią próbki nie powinna być mniejsza niż 2,5 d dla stali, miedzi i stopów miedzi oraz 3 d dla metali lekkich, ołowiu, cyny i ich stopów. Odległość między środkami sąsiednich odcisków wynosi dla wymienionych uprzednio przypadków 3d i 6d.

6.    Do pomiaru długości przekątnych odcisku powinien być użyty mikroskop pomiarowy lub inne urządzenie pomiarowe zapewniające pomiar z dokładnością ±0,001 mm (d < 0,2 mm) i ±0,002 mm (d z 0,2 mm). Do określenia średniej twardości należy wykonać co najmniej trzy odciski.

7.    Na dokładność pomiaru wpływa zniekształcenie odcisków, spowodowane między innymi uszkodzeniem wgłębnika, źle oczyszczoną powierzchnią, ugięciem przedmiotu i nieprostopadłością jego powierzchni do osi wgłębnika.

22.5. Porównanie twardości metali wyznaczonej różnymi metodami statycznymi

Opisane metody pomiaru twardości pozwalają na wyciągnięcie wielu wniosków dotyczących badanego materiału, oprócz określenia twardości materiału. Umożliwiają również ocenę struktury materiału, jego jednorodności i obrabiał-ności, a także kontrolę jakości obróbki cieplnej. Brak określenia twardości jako wielkości fizycznej powoduje, że porównywalność wyników twardości metali wyznaczonych różnymi metodami nie ma żadnego uzasadnienia teoretycznego. Względy praktyczne zdecydowały jednak o tym, że do celów porównawczych opracowano wiele wzorów przeliczeniowych, tablic, wykresów i nomogramów. Opracowano je na podstawie długotrwałych badań doświadczalnych. Ze względu na jedynie orientacyjny charakter tych badań należy stosować bardzo ostrożnie przeliczanie wyników twardości, podając każdorazowo użytą tablicę przeliczeniową (PN-93/H-04357).

W cytowanej literaturze można zauważyć związek między twardością, a wytrzymałością na rozciąganie. Jak wykazały liczne badania, zależność taka nie ma żadnego uzasadnienia fizycznego i jest przypadkowa. Należy podcho-

dzić krytycznie do tych zależności i traktować je jako orientacyjne. W normie PN-93/H-04357 podano zależność między wytrzymałością na rozciąganie R_m a twardością HB

R_m = aHB,    (2.46)

przy czym współczynnik a zależy od stosunku granicy plastyczności do wytrzymałości na rozciąganie    i wynosi od 3,334-3,53.

Zalety i wady poszczególnych metod statycznych pomiaru twardości zestawiono w tablicy 2.5. Znak + umieszczony w kolumnie danej metody oznacza, że

Tablica 2.5

Zalety i wady metod statycznych pomiaru twardości

Lp.		Symbol metody
		HB	HR	HV
	Zalety
1	Możliwość pomiaru twardości stopów niejednorodnych	+
2	Stosowanie jednej skali twardości, co pozwala na porównywanie wyników pomiarów	+		+
3	Prostota i duża szybkość pomiaru, co czyni metody przydatne dla pomiarów masowych		+
4	Możliwość pomiaru twardości materiałów miękkich i twardych		+	+
S	Możliwość pomiaru twardości cienkich warstw utwardzanych oraz przedmiotów małych			+
6	Możliwość pomiarów mikrotwardości			+
7	Duża dokładność pomiaru			+
8	Próba praktycznie nie niszczy powierzchni badanej (bardzo mały ślad)			+
	Wady
1	Nieodpowiednie dla pomiarów materiałów twardych, warstw utwardzonych i małych przedmiotów	+
2	Kłopotliwy pomiar odcisku i konieczność obliczania lub odczytywania wyników z tablic (długotrwałość prób)	+		+
3	Duża liczba skal umownych, przybliżone porównanie wyników za pomocą tablic lub nomogramów		+
4	Wiele źródeł powstawania błędów, szczególnie wpływających na pomiar głębokości odcisku (luzy, osiadanie i uginanie się przedmiotów badanych)		+
5	Nieodpowiednie do pomiarów mikrotwardości materiałów niejednorodnych (np. żeliwa)			+
6	Konieczność bardzo starannego przygotowania powierzchni próbki			+
7	Duży koszt oprzyrządowania (twardościomierza)			+