Твердомеры – незаменимые устройства в изучении материалов

Во многих работах требуется измерить твердость того или иного материала. Для этого используется такое устройство, как твердомер. В настоящее время на рынке представлено большое количество самых разных марок, но лидером по популярности по праву считается твердомер Elcometer 3095. Такое устройство имеет индентор с диском – он устанавливается в блок, сделанный из нержавеющей стали. Твердомер достаточно поставить на поверхность на полминуты.

Виды твердомеров

Существует два вида устройств, каждый из которых имеет свои особенности.

1. Портативные. Такие твердомеры необходимы для того, чтобы за минимальное время измерить твердость материала на любом объекте. Он может использоваться на производстве, в лабораториях. При этом такие устройства могут быть ультразвуковыми, динамическими и комбинированными.
2. Стационарные. Эти твердомеры обычно имеют достаточно крупные габариты. Они используются обычно только в лабораториях и могут похвастаться отличной точностью. Они удобны в применении и дальнейшем обслуживании. Стационарные твердомеры отличаются в зависимости от используемого метода измерения.

Наиболее часто используются твердомеры, работающие на основе принципа Бриннеля и Роквелла. Давайте немного подробнее рассмотрим их принцип работы и особенности.

Твердомеры по Бриннелю

Такие устройства используются для того, чтобы определять твердость сплавов цветных металлов, сталей или же чугуна.

Работает устройство следующим образом. В образец вдавливается стальной шарик (также в качестве материала для изготовления шарика могут быть использованы алмаз или какой-либо твердый сплав). Прикладывается определенное усилие (испытательная нагрузка, заранее установленная). При этом диаметр индентора устанавливается ГОСТ и обычно составляет 0,25, 0,5 или 1 см. Полученный отпечаток анализируется и соотносится с данными в таблицах.

Такой способ вдавливания получил широкое распространение. Принцип действия заключается в измерении сопротивления материала более твердому металлу.

Твердомеры по Роквеллу

Эти устройства используются для того, чтобы определять твердость стали, пластмассы и цветных металлов. Однако следует иметь в виду, что поверхность не должна иметь шероховатость более 2-2,5 мкм.

Шарик из стали (можно использовать алмазный скругленный конус) вдавливается двумя усилиями. После изъятия индентора определяется глубина его вхождения в материал, а уже на основании этого находится твердость.

Специалисты умеют определять твердость по разработанным формулам, которые учитывают разность глубин погружения шарика после того, как была снята нагрузка, и до этого момента.