Четыре типа именных твердомеров и разницы их применение

Вступление про типы твердомеров

Для определения твердости материалов существуют специальные методы. На этих методах измерения работают твердомеры металлов. Типы твердомеров Бринелля, Шора, Роквелла, Виккерса и ультразвуковой обсудим далее.

Что такое твердость

Понятие твердость имеет значение во всех сферах нашей жизни и деятельности. Даже в социальной сфере мы оперируем понятием «твердость характера». Однако измерить твердость материала мы можем только у веществ имеющих определенную форму (твердых веществ).

Это вполне логично и понятно по названию «твердые вещества». Не совсем понятно, как твёрдость измерять и во почему.

Во-первых, любое измерение относительно. Мы измеряем длину относительно единиц длины (метра, фута), измеряем вес относительно единицы веса (килограмм, грамм, фунт). Относительно чего измерять твердость? Какой материал взять за абсолютно твердый?

Во-вторых, как проявляется твердость? Очевидно, если взять кусок дерева и ударить им по куску металла, деформируется дерево, а не металл. В сравнении мы понимаем, что металл тверже дерева. То есть для измерения твердости можно использовать метод сравнения.

Итак, принимаем за понятие твердости, сопротивление материала на деформирующее воздействие на него, более твердым, не получающим деформации, материалом.

Например, давим на исследуемый материал априори твердым стержнем, с определенной нагрузкой и измеряем после нагрузки размеры деформации или сравниваем размеры деформации с ранее полученными эмпирическими значениями.

В научных кругах, такие измышления вылились в четыре классических и один современный методы измерения твердости по именам ученых их придумавших. Это методы по:

  • Бринеллю;
  • Шору;
  • Роквеллу;
  • Виккерсу;
  • И ультразвуковой метод без имени.

Приборы, которые измеряют твердость получили название твердомеры (имп. дюрометры). Метод измерения, заложенный в их конструкции разделил на типы твердомеров – Бринелля, Шора, Роквелла, Виккерса и ультразвуковой тип.

Важно отметить, что все методы измерения твердости имеют право на законодательное применение и описаны в следующих ГОСТ (РФ):

  • ГОСТ 2999-75 (по Виккерсу);
  • также ГОСТ 9012-59 (по Бринеллю);
  • ГОСТ 9013-59 (по Роквеллу);
  • и наконец ГОСТ 23273-78 (метод отскока по Шору).

Типы твердомеров и их отличия

Из всех перечисленных именных твердомеров Бринелля, Шора, Роквелла, Виккерса, только метод Бринелля имеет точную математическую формулу определения твердости. Твердомеры Шора, Роквелла, Виккерса используют сравнительные методы измерения, со своими сравнительными таблицами и используемыми по таблицам шкалам A, B, C, и т. д.

Помимо этого есть чисто практические отличия применения перечисленных твердомеров:

Твердомер Бринелля используют для определения твердости металлов и сплавов, но не рекомендован для сталей твердых сортов (HB выше 450) и твердых цветных металлов (HB выше 250). Единица измерения HB.

Твердомер Бринелля

Дюрометр Виккерса хорош для измерения тонких металлов, тонкой металлопродукции, твердых поверхностных слоёв. Единица измерения HRC.

Твердомер Шора работает для пластмасс, каучука, резины и т. п. материалов. Тип твердомера (тип A на фото, D) соответствует шкале метода Шора. Единица измерения HSD. Кроме этого метод Шора (отскока) используется для измерения твердости очень прочных металлов, например, катков прокатных станов.

Дюрометр Шора

Дюрометр Роквелла проводит два последовательных измерения вдавливанием шарика и надаиванием алмазного конуса на металл. Хорошо работает для цветных металлов. Единица измерения HRC.

типы твердомеров - Дюрометр Роквелла

Заключение

Типы твердомеров были бы неполными без ультразвуковых твердомеров. Они работают по методу с названием ультразвуковой контактный импеданс, и измеряют твердость по всем четырём выше перечисленным методам.

Дюрометр ультразвуковой

©ehto.ru

Еще статьи

Похожие посты:

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.