Твердомер — это измерительный прибор, применяемый для оценки жесткости или прочности материала.
Твердомеры применяют для определения сопротивления материала деформации с помощью более твёрдого инструмента, зачастую алмазного конуса или стального шарика, проникающего в поверхность испытуемого материала. Затем твердомеры по методу Бринелль, например, измеряют глубину проникновения инструмента и отпечаток, оставленный инструментом на поверхности образца.
Существуют разные методы испытаний. В этом руководстве представлены различные твердомеры с их преимуществами и недостатками.
Вот основные элементы, которые следует учитывать перед выбором данного измерительного прибора:
- Испытательная нагрузка: определяется твёрдостью материала. Например, для таких металлов, как сталь или сплавы, требуется испытательная нагрузка до 3000 кгс, тогда как для мягких металлов требуется всего 500 кгс. Чем выше нагрузка, тем выше точность. Стоит сказать, что оттиск не должен превышать 1/10 толщины образца.
- Диапазон твёрдости: определяет материал индентора. С твердостью выше 650 HB/30 вам следует отдать предпочтение алмазному индентору. Ниже этого значения подходят инденторы из стали или твёрдого металла.
- Уровень точности: зависит от измеряемой поверхности (чистота, плоская поверхность, статическая или динамическая система и прочие).
- Адаптивность устройства: его важность зависит от формы и размера испытуемых образцов.
Метод Бринелля является наиболее часто используемым методом измерения твёрдости в промышленности. Для маркировки поверхности образца в этом методе испытаний используется индентор со стальным шариком, диаметр которого варьируется в зависимости от измеряемого образца. Микроскоп или измерительная лупа дополняют устройство.
Данный метод имеет много преимуществ:
- Это предпочтительный метод измерения твердости необработанных образцов, с которыми труднее работать другими методами.
- Приложенные испытательные нагрузки являются высокими (3000 кг).
- Возможны различные размеры индентора и нагрузки, что означает, что диапазон измерений довольно обширен.
- Твердомер по Бринеллю может проверять все типы металлов.
- Результаты метода Бринелля более точны и надежны, поскольку использование сферического индентора равномерно распределяет давление.
