MG!54

F - siła obciążająca [N], l - długość większej przekątnej.

Rys. 2.23

Metoda Knoopa jest dokładniejsza w porównaniu z metodą Vickersa i zasługuje na szersze rozpowszechnienie. Ważniejsze zalety metody Knoopa to: przy równych obciążeniach mierzona przekątna / jest większa niż przekątna d odcisku wykonana wgłębnikiem o kształcie ostrosłupa, możliwość pomiaru twardości materiałów kruchych, bardzo twardych (np. diamentu) bez uszkodzenia wgłębnika, możliwość stosowania tej samej aparatury pomiarowej, co w próbie Vickersa.

Innymi metodami pomiaru mikrotwardości są: metoda zarysowania, metoda Chruszczowa i Bierkowicza oraz metoda Grodzickiego.

1.    Metoda zarysowania

Polega ona na wykonaniu na powierzchni badanego materiału rysy stożkiem diamentowym o kącie wierzchołkowym równym 90°. Za miarę twardości przyjmuje się odwrotność szerokości rysy wyrażanej w milimetrach, którą wykona stożek pod obciążeniem 0.490S N. Istotną cechą próby jest to, że wynik jej nie zależy od stopnia zgniotu materiału.

2.    Metoda Chruszczowa i Bierkowicza

Polega ona na wciskaniu w materiał wgłębnika diamentowego w kształcie ostrosłupa trójściennego, którego ściany są pochylone pod kątem 65° względem osi ostrosłupa. Twardość oblicza się ze wzoru

H_Ck = 160—,    (2.49)

C*    .₂»

gdzie:

F — obciążenie ostrosłupa [N], l - wysokość trójkąta odcisku [ pm].

3. Metoda Grodzickiego (Hardness Double Cone)

Polega ona na wciskaniu w badany materiał wgłębnika w kształcie podwójnego stożka, złączonego podstawami, którego tworzące są nachylone względem siebie pod kątem 134° ± 1°. Twardość oblicza się ze wzoru

HDC I 0,102

cl

c

tg a 2

(2.50)

6 r

gdzie:

F — obciążenie [N],

/ — długość odcisku [mm], r — promień podstawy stożków [mm], a — kąt między tworzącymi [rad].

Zaletą metody Grodzickiego jest duża dokładność pomiarów oraz trwałość wgłębnika (odporność na wykruszenia).

2.2.7. Dynamiczne metody pomiaru twardości

Omówione w poprzednich punktach statyczne metody pomiaru twardości są bardzo wygodne i szeroko rozpowszechnione. Przy pomiarze twardości wyrobów bardzo dużych lub o powierzchniach gładkich, na których niedopuszczalne jest pozostawienie śladów odcisków, nie zawsze mogą być one zastosowane. Konieczność wykonania pomiarów w takich przypadkach, jak również wymogi badań prowadzonych w podwyższonych lub obniżonych temperaturach przyczyniły się do rozwoju dynamicznych sposobów pomiaru twardości. Polegają one na udarowym działaniu wgłębnika na powierzchnię badanego materiału, przy czym wyróżnić tu można dwie zasadnicze metody pomiaru: dynamiczno-plastyczną oraz dynamiczno-sprężystą.

1. Metoda dynamiczno-plastyczna

Na powierzchni badanej uzyskuje się wyraźnie widzialne odciski, które są następnie mierzone w celu obliczenia twardości materiału. W tej metodzie wgłębnik jest wciskany prostopadle do badanej powierzchni pod wpływem określonej energii: swobodnego spadania obciążnika, wyzwolonej sprężyny lub uderzenia młotkiem. Jako wgłębnik są stosowane najczęściej kulki o średnicy 5 lub 10 mm, takie same jak w metodzie Brinella. Twardość w tej metodzie jest obliczona z odpowiednich wzorów lub odczytywana z wykresów na podstawie pomiarów średnicy uzyskanego odcisku. Twardościomierze stosowane w tej metodzie dzielą się na trzy grupy: opadowe, opadowo-sprężynowe, porównawcze.

Metoda badania twardości młotkiem Poldi jest dynamicznym, porównawczym pomiarem twardości. Mimo prób zwiększania jej dokładności jest jednak mało dokładna i nie zapewnia wiarygodnych wyników. Dokładność pomiaru twardości za pomocą młotka Poldi zależy od różnicy twardości pręta wzorcowego i materiału badanego. Im mniejsza jest różnica między tymi twardościa-ini, tym większa jest dokładność pomiaru.

69