1864814923

d [mm] - średnia przekątnych odcisku.

Oznaczenie twardości Vickersa, np. 640HV, uzupełnia się liczbami określającymi umownie wielkość siły wglębnika i czas działania całkowitej siły obciążającej go, jeżeli jest inny niż standardowy 10-5-15 s (np. 640HV30/20 - twardość Vickersa 640 zmierzona przy obciążeniu wglębnika silą 294,2 N w czasie działania obciążenia 20 s).

Zaletą tej metody jest większy zakres twardości objęty jedną skalą, co ułatwia porównanie twardości materiałów o zdecydowanie różnych własnościach, wadą natomiast - konieczność wykonywania pomiarów odcisku, obliczeń i korzystania z tablic.

Metodę Vickersa stosuje się również do pomiaru twardości cienkich blach, folii, powłok, warstw utwardzonych i składników strukturalnych. Stosowane są wtedy dużo mniejsze siły ( poniżej 9,8 N) i tak wyznaczona twardość nosi nazwę mikrotwardości. Jest ona przedmiotem drugiej części tego ćwiczenia.

2.1.3. Pomiar twardości sposobem Brinella

Pomiar twardości metali sposobem Brinella opisany w normie PN-EN ISO 6506-1:2008 polega na wciskaniu w określonym czasie w badaną próbkę pod działaniem siły obciążającej, przyłożonej prostopadle do jej powierzchni, twardej kulki stalowej lub z węglików spiekanych. Twardość określa się na podstawie średnicy odcisku kulki, zmierzonej po jej odciążeniu.

Do pomiarów stosowane są kulki o średnicach 1; 2; 2,5; 5 i 10 mm. Dobór kulki przeprowadza się w zależności od grubości próbki, zalecana jest jednak kulka <j>10mm lub możliwie największa. Wielkość siły obciążającej określa się na podstawie w zoru:

F = 9,SOI KD¹    (2)

gdzie: D - średnica kulki,

K - stała obciążenia, przyjmująca wartość 1; 1,2; 2,5; 5; 10; 15; 30, dobierana w zależności od spodziewanej twardości tak, aby uzyskać odcisk o średnicy d: 0,24D < d < 0,6D .

Wytyczne, w postaci tabelarycznej, doboru stałej obciążenia K w zależności od rodzaju materiału badanej próbki i jego twardości określa norma. Tam też znajduje się tabela umożliwiająca odczyt twardości w zależności od średnicy odcisku kulki, średnicy kulki (penetratora) oraz zastosowanej stałej obciążenia K.

Twardość Brinella wyraża się liczbą składającą się z trzech liczb znaczących i występującego po niej oznaczenia twardości Brinella HB (lub HBS dla kulki stalowej, a HBW dla kulki z węglików’ spiekanych), uzupełnionego informacją o warunkach pomiaru, obejmujących średnicę zastosowanej kulki [mm] łamaną przez iloczyn siły [N] i 0,102 (np. 350HBS5/750). Przy' pomiarach w warunkach standardowy ch (tj. za pomocą kulki stalowej <J>10, przy obciążeniu 29420 N w ciągu 10-5-15 s) pomija się informacje o warunkach pomiaru, podając tylko np. 185HB lub 185HBS.

Cechą istotnie wyróżniającą sposób Brinella od innych metod pomiaru twardości metali jest stosunkowo duża powierzchnia odcisku. Dzięki temu nadaje się on szczególnie do badań materiałów’ niejednorodnych, natomiast uniemożliwia zastosowanie do przedmiotów bardzo małych i cienkich. Plaska powierzchnia czołowa penetratora (kulki) ogranicza również zastosowanie tego sposobu do materiałów bardzo twardych. Wadą, przynajmniej w stosunku do twardości Rockwella, wydaje się konieczność użycia tabel do określenia HB.

2.1.4. Pomiar twardości sposobem Poldi

Metoda ta jest dynamicznym sposobem określania twardości poprzez porównanie dwóch odcisków wywołanych tą samą - dynamiczną - silą: w materiale badanym i materiale o znanej twardości. Przyrząd do realizacji tej metody (młotek Poldi) przedstawiono na rys. 18.2. Twardość tak wyznaczoną podaje się w skali Brinella na podstawie wzoru:

HB = k HB,,..    (3)

gdzie: HB - twardość badanego materiału,

HB„_; - twardość płytki w zorcowej (202 HB),