MG!53

zaleta lub wada dotyczy tej metody. Na dokładność pomiaru twardości ^ wpływ bardzo wiele czynników zależnych od metody pomiaru, oprzyrządowania i obsługi. Do najczęściej występujących źródeł błędów należą:

1)    błędy twardościomierza: nieprawidłowe wskazanie wartości siły obciążają* cej, zanieczyszczona lub porysowana powierzchnia stolika przedmiotowe, go, luzy lub bicie na śrubie podnośnej, uszkodzenie czujnika zegarowego nierównomiemość przyrostu siły obciążającej i nie wypoziomowane usta. wienie twardościomierza;

2)    błędy wgłębnika: nieprawidłowe wymiary i kształt, uszkodzona powierzch. nia na części wgniatanej w materiał i nieprawidłowe osadzenie wgłębnika w oprawce;

3)    błędy próbki: niestaranna obróbka i zanieczyszczenie oraz za duża krzywiz. na powierzchni badanej, zbyt mała grubość, nieprostopadłe ustawienie powierzchni badanej do osi trzpienia mierniczego;

4)    błędy obsługi: odciski zbyt blisko siebie lub krawędzi próbki, za szybkie (uderzeniowe) dosunięcie stolika z próbką do trzpienia mierniczego, przesunięcie się próbki w czasie działania obciążenia, niewłaściwy czas działania siły obciążającej, niedokładny odczyt na czujniku, nieprawidłowe pomiary odcisku, niezachowanie właściwej temperatury w pomieszczeniu.

Wpływ poszczególnych czynników na wielkość błędów, a także sposoby zapobiegania im można znaleźć w poz. lit. [1], [5].

2.2.6. Pomiar mikrotwardości

Próbą mikrotwardości nazwano taką próbę twardości sposobem Vickersa, przy wykonywaniu której stosuje się obciążenie wgłębnika siłą mniejszą od 9,8 N. Stosowanie tak małych obciążeń wynika z potrzeby pomiaru twardości (FN-79/H-04361):

•    bardzo małych i cienkich przedmiotów (np. drutu o średnicy rzędu 0,1 mm, żyletek w przekroju poprzecznym),

•    materiałów kruchych,

•    poszczególnych składników strukturalnych stopów,

•    na przekroju poprzecznym cienkich warstw galwanicznych, nawęglanych i innych.

Zastosowanie małych obciążeń powoduje otrzymywanie bardzo małych odcisków, do pomiaru których potrzebna jest specjalistyczna aparatura, zapewniająca odpowiednio dużą dokładność odczytu. Ważnym warunkiem uzyskania prawidłowego pomiaru twardości jest jakość powierzchni, która powinna być płaska i wypolerowana, tak jak zgłady metalograficzne. Chropowatość powierzchni R_tt nie powinna przekraczać 0,5 pm wg PN-87/M-04251. Po-

wierzchnie polerowane mechanicznie ulegają utwardzeniu na skutek zgniotu, stąd wstępnie przygotowane powierzchnie należy następnie trawić chemicznie lub polerować elektrolitycznie. W praktyce stosuje się wiele metod pomiaru twardości, z których najczęściej wykorzystuje się metody Vickersa i Knoopa. Metoda Vickersa została szczegółowo omówiona w punkcie 2.2.4.

Norma PN-79/H-04361 dopuszcza również inne obciążenia, mniejsze od

0. 9.N.

Uznanie próby za poprawną wymaga spełnienia odpowiednich warunków pomiaru określonych normą:

1.    Temperatura 293 ± 5 K (20 ± 5°C). W przypadku pomiaru w innych temperaturach należy je zaznaczyć w protokole badań.

2.    Odległość między krawędzią odcisku a krawędzią próbki nie powinna być mniejsza od 1,5 długości przekątnej odcisku. Odległość między krawędziami sąsiednich odcisków nie powinna być mniejsza od 2 długości przekątnej odcisku. W przypadku badania twardości składników strukturalnych, miejsce pomiaru należy tak dobrać, aby odcisk znalazł się w odległości równej l-f-2 długości przekątnej odcisku od brzegu ziarna. Zalecany jest pomiar w środku ziarna.

3.    Wymagane jest wykonanie 5 odcisków.

4.    Wartości sił obciążających należy dobrać w zależności od grubości wyrobu lub badanej warstwy i twardości metalu w taki sposób, aby nie były widoczne ślady odkształceń lub uszkodzeń na odwrotnej stronie próbki.

5.    Czas zwiększania obciążenia do osiągnięcia żądanej siły powinien wynosić około 15 s. Czas działania całkowitego obciążenia 10-fl5 s. Dopuszcza się dłuższy czas działania całkowitego obciążenia, jeżeli jest to przewidziane w normach przedmiotowych.

6.    Twardość 100 HV i powyżej należy podawać z dokładnością nie mniejszą niż 1 HV. Natomiast twardość poniżej 100 HV należy podawać z dokładnością nie mniejszą niż 0,1 HV.

Pomiar twardości metodą Knoopa polega na wciskaniu wgłębnika w kształcie ostrosłupa o podstawie rombu. Twardość Knoopa wyraża się stosunkiem siły F do powierzchni rzutu odcisku S

(2.47)

Na rys. 2.23 pokazano wgłębnik i odcisk wgłębnika. Pole powierzchni rzutu odcisku S ■ 0,5 l a = Z²/14,228. Ostatecznie otrzymano wzór do obliczenia mikrotwardości

(2.48)

HK - 1,45 — I*

67