5987092195

2. POMIARY TWARDOŚCI

Właściwości mechaniczne są to cechy materiału, które decydują o jego zdolności do przeciwstawienia się działaniu różnych obciążeń mechanicznych. W celu ich określenia stosuje się najczęściej próby statyczne rozciągania, zginania, ściskania, skręcania oraz twardości. Próby twardości są najbardziej rozpowszechnione. Tłumaczy się to:

•    łatwością ustalenia związku pomiędzy wynikami pomiarów twardości i innych właściwości mechanicznych,

•    szybkością, łatwością i dokładnością pomiarów,

•    możliwością wykonania pomiarów w warunkach, w których badania innych właściwości mechanicznych nie mogą być przeprowadzone,

•    nieznacznym uszkodzeniem badanych próbek lub wyrobów,

•    prostotą konstrukcji przyrządów pomiarowych.

W praktyce przemysłowej twardość jest często jedynym kryterium oceny poprawności przeprowadzonych operacji obróbki cieplnej lub cieplno-chemi-cznej. Na stanowiskach kontroli, wyposażonych w twardościomierze, sprawdza się, czy twardość wyrobów odpowiada wymaganiom kart technologicznych.

Pierwszą skalą, opracowaną w 1811 roku do pomiaru twardości minerałów, była skala Mohsa (rys. 2.11). Tworzy ją 10 minerałów o wzrastającej twardości:    1) talk, 2) gips, 3) kalcyt, 4) fluoryt, 5) apatyt, 6) ortoklaz,

7) kwarc, 8) topaz, 9) korund, 10) diament. Jeżeli dany minerał można łatwo zarysować ortoklazem i z trudnością apatytem, a sam z trudnością rysuje apatyt, to twardość jego określa się liczbą 5. Jeżeli jest rysowany przez ortoklaz, a rysuje apatyt, to twardość jego wyraża się liczbą ułamkową 5,5.

Do badań twardości metali stosuje się próby polegające na wgniataniu różnych wgłębników w gładką powierzchnię, przy określonym obciążeniu i przez określony czas. Stąd, twardość metali i stopów można określić jako miarę oporu stawianego przy wciskaniu wgłębnika lub miarę oporu przeciw odkształceniom trwałym.

W zależności od rodzaju oporu, jaki stawia materiał, próby twardości dzieli się na: