Определение твердости металлов и сплавов

Твердость материала – это способность к сопротивлению различных деформирующих усилий и прочих разрушений при внедрении во внешний слой более твердого материала.

От твердости напрямую зависят такие характеристики, как износостойкость металла, возможность его обработки, а также сопротивляемость местному давлению.

В зависимости от способа измерения твердости материала, количественно ее характеризуют числами твердости по Бринеллю (НВ), Виккерсу (HV) или Роквеллу (HRC).

Методы измерения:

В Центре Независимых Исследований измерение твердости по Бринелю проводится на стационарном твердомере UIT HBW-1

Метод измерения твердости по Бринеллю заключается во вдавливании шарика (стального или из твердого сплава) в образец под действием усилия, приложенного перпендикулярно поверхности образца в течение определенного времени и измерении диаметра отпечатка после снятия усилия.

Измерение твердости производится для металлов с твердостью не более 650 единиц по HBW для исключения ошибок, связанных с возможной деформацией шарика. При твердости металлов менее 450 единиц по HB применяют стальные шарики или шарики из твердого сплава, при твердости более 450 единиц по HB – шарики из твердого сплава.

Для измерения применяется ряд стальных твердосплавных шариков диаметрами 10,0; 5,0; 2,5.

Требования к образцам:

  • толщина образца должна не менее чем в 8 раз превышать глубину отпечатка, а на противоположной стороне образца после испытания не должно быть следов деформации;
  • поверхность образца должна быть плоской, гладкой и свободной от окисной пленки;
  • шероховатость поверхности образца (или площадки на изделии) не более Ra 2,5;
  • обработку поверхности образца можно проводить шлифовкой или мелким напильником. При определении твердости шариком диаметром 1 мм поверхность образца должна быть отполирована;
  • образец должен быть подготовлен таким образом, чтобы не изменялись свойства металла в результате механической или другой обработки, например, от нагрева или наклепа;
  • расстояние между центром отпечатка и краем образца должно быть не менее 2,5 диаметров отпечатка; расстояние между центрами двух смежных отпечатков должно быть не менее 4 диаметров отпечатка;
  • диаметры отпечатков измеряются в двух взаимно перпендикулярных направлениях. За диаметр отпечатка d принимается среднее арифметическое значение результатов измерений;
  • диаметр шарика D и соответствующее усилие F выбирают таким образом, чтобы диаметр отпечатка находился в пределах (0,24...0,6)D.

Полное техническое задание и вырезка образцов по чертежам согласовываются дополнительно с нашими специалистами.

В Центре Независимых Исследований измерение твердости по Виккерсу проводится на стационарном твердомере UIT HV-30

По этому методу измеряются твердость черных, цветных металлов и сплавов при нагрузке от 9,807 Н (1 кгс) до 980,7 Н (30 кгс).

Измерение твердости основано на вдавливании алмазного наконечника в форме правильной четырехгранной пирамиды с углом между гранями 136° в образец (изделие) под действием силы, приложенной в течение определенного времени, и измерении диагоналей отпечатка, оставшихся на поверхности образца после снятия нагрузки. В результате испытаний на поверхности образца получают отпечаток в виде ромба, для которого измеряют обе диагонали и вычисляют их среднее значение.

Требования к образцам:

  • При измерении минимальная толщина образца должна быть для стальных изделий больше диагонали отпечатка в 1,2 раза, а для изделий из цветных металлов – в 1,5 раза;
  • Глубина внедрения пирамиды должна быть в 10 раз меньше толщины измеряемого материала;
  • Расстояние между центром отпечатка и краем образца или краем соседнего отпечатка должно быть не менее 2,5 длины диагонали отпечатка;
  • Поверхность должна иметь шероховатость не более 0,16 мкм и быть свободной от окисной пленки и посторонних веществ;
  • Твердость по Виккерсу определяется по заранее составленным таблицам по измеренной величине диагонали отпечатка или по формуле;
  • Образец должен быть подготовлен таким образом, чтобы не изменялись его свойства в результате механической или другой обработки, например, от нагрева или от наклепа.

Полное техническое задание и вырезка образцов по чертежам согласовываются дополнительно с нашими специалистами.

Измерение твердости по Роквеллу осуществляется с помощью стационарного твердомера UIT HR– 150.

Суть метода измерения твердости по Роквеллу заключается во внедрении в поверхность образца алмазного конусного или стального сферического наконечника (шкалы B, E, F, G, H, K) под действием последовательно прилагаемых усилий предварительного и основного усилий и в определении глубины внедрения наконечника после снятия основного усилия (ДСТУ EN 6508-1:2013).

В случае, если изделие является крупногабаритным, то измерения проводятся с помощью портативного оборудования UIT TKM 359M, UIT TKM 459C и GrowTest D100.

Требования к образцам:

  • Толщина образца должна не менее чем в 10 раз превышать глубину внедрения наконечника после снятия основного усилия. Минимальная толщина регламентирована ГОСТ 9013. Для оценки минимальной толщины образца при измерении по шкале C в диапазоне 20HRC... 70HRC можно воспользоваться зависимостью hmin= 2,05 - 0,02*HRC.
  • Шероховатость поверхности образца должна быть не более Ra 2,5.
  • Образец должен быть подготовлен таким образом, чтобы не изменялись его свойства в результате механической или другой обработки, например, от нагрева или от наклепа.

Полное техническое задание и вырезка образцов по чертежам согласовываются дополнительно с нашими специалистами.

Центр Независимых Исследований предлагает проведение испытаний на современном высокоточном лабораторном оборудовании

Доставка образцов в лабораторию доступна любой удобной почтовой службой.

Результаты исследований в среднем ожидаются в течении 3-5 рабочих дней в зависимости от загруженности Лаборатории.

В качестве результатов предоставляется оформленный прокол с заключением специалиста.

Нормативные документы, согласно с которыми проводятся испытания:

ДСТУ EN 6506-1:2007 Матеріали металеві. Визначення твердості за Брінелем. Частина 1. Метод випробування.

ДСТУ EN 6506-4:2008 Металеві матеріали. Визначення твердості за Брінелем. Частина 4. Таблиця значень твердості.

ДСТУ EN 6507-1:2007 Матеріали металеві. Визначення твердості за Вікерсом. Частина 1. Метод випробування.

ДСТУ EN 6508-1:2013 Металеві матеріали. Визначення твердості за Роквеллом. Частина 1. Метод випробування (шкали A, B, C, D, E, F, G, H, K, N, T).

и наш специалист скоро с Вами свяжется.

С 2011 года научно-производственное предприятие «УКРИНТЕХ» успешно работает и развивается в области контроля качества материалов и изделий.

Контакты

ООО НПП "Укринтех":
г. Харьков, ул.Ковтуна, д.50, корпус "А-5"

Для почты:
а/я 2304, Харьков-1, 61001, Украина

Со стационарных:
+38 (057) 768-09-02

С мобильных:
+38 (050) 499-09-89; +38 (067) 560-89-39
+38 (067) 575-45-10

Компания

Производство и поставка
испытательного оборудования, оборудования для металлографии, приборов НК и др.

Сервисный центр
Ремонт, сервисное обслуживание и модернизация оборудования.

Центр независимых исследований
Аккредитованная испытательная лаборатория.