Твердість матеріалу - це здатність до опору різних деформуючих зусиль і інших руйнувань при проникненню в зовнішній шар більш твердого матеріалу.
Від твердості безпосередньо залежать такі характеристики, як зносостійкість металу, можливість його обробки, а також можливість чинити опір місцевому тиску.
Залежно від способу вимірювання твердості матеріалу, кількісно її характеризують числами твердості за Брінеллем (НВ), Віккерсом (HV) або Роквеллом (HRC).
Методи вимірювання:
В Випробувальній лабораторії «Укрінтех» визначення твердості за Брінеллем проводиться на стаціонарному твердомірі UIT HBW-1
Метод вимірювання твердості за Брінеллем полягає у вдавливании кульки з твердого сплаву в зразок під дією зусилля, прикладеного перпендикулярно поверхні зразка протягом певного часу і вимірі діаметра відбитка після зняття зусилля.
Вимірювання твердості проводиться для металів з твердістю не більше 650 одиниць по HBW для виключення помилок, пов'язаних з можливою деформацією кульки.
Для вимірювання застосовується ряд твердосплавних кульок діаметрами 10,0; 5,0; 2,5 мм.
Вимоги до зразків:
- товщина зразка повинна не менше ніж у 8 разів перевищувати глибину відбитка, а на протилежному боці зразка після випробування не повинно бути слідів деформації;
- поверхня зразка повинна бути плоскою, гладкою і вільною від окисної плівки;
- шорсткість поверхні зразка (або площадки на виробі) не більше Ra 2,5 мкм;
- обробку поверхні зразка можна проводити шліфуванням або дрібним напилком;
- зразок повинен бути підготовлений таким чином, щоб не змінювалися властивості металу в результаті механічної або іншої обробки, наприклад, від нагрівання або наклепу;
- відстань між центром відбитка і краєм зразка має бути не менше 2,5 діаметрів відбитка; відстань між центрами двох суміжних відбитків повинно бути не менше 4 діаметрів відбитка;
Повне технічне завдання і вирізка зразків за кресленнями узгоджуються додатково з нашими фахівцями.
В Випробувальній лабораторії «Укрінтех» визначення твердості за Віккерсом проводиться на стаціонарному твердомере UIT HV-30
За цим методом вимірюються твердість чорних, кольорових металів і сплавів при навантаженні від 9,807 Н (1 кгс) до 980,7 Н (30 кгс).
Вимірювання твердості засноване на вдавлюванні алмазного наконечника (індентора) у формі правильної чотиригранної піраміди з кутом між гранями 136 ° в зразок (виріб) під дією сили, яка додається протягом певного часу, і вимірі діагоналей відбитка, що залишилися на поверхні зразка після зняття навантаження. В результаті випробувань на поверхні зразка отримують відбиток у вигляді ромба, для якого вимірюють обидві діагоналі і обчислюють їх середнє значення.
Вимоги до зразків:
- Мінімальна товщина зразка повинна бути для сталевих виробів більше діагоналі відбитка в 1,2 рази, а для виробів з кольорових металів - в 1,5 рази;
- Глибина проникнення піраміди повинна бути в 10 разів менше товщини вимірюваного матеріалу;
- Відстань між центром відбитка і краєм зразка або краєм сусіднього відбитка має бути не менше 2,5 довжини діагоналі відбитка;
- Поверхня повинна мати шорсткість не більше 0,16 мкм і бути вільною від окисної плівки і сторонніх речовин;
- Зразок повинен бути підготовлений таким чином, щоб не змінювалися його властивості в результаті механічної або іншої обробки, наприклад, від нагрівання або від наклепу.
Повне технічне завдання і вирізка зразків за кресленнями узгоджуються додатково з нашими фахівцями.
Випробувальній лабораторії «Укрінтех» визначення твердості за Роквеллом проводиться на стаціонарному твердомірі UIT HR– 150.
Суть методу визначення твердості за Роквеллом полягає у вдавлюванні в поверхню зразка алмазного конусного або сталевого сферичного наконечника під дією послідовно прикладених зусиль попереднього і основного і у визначенні глибини проникнення наконечника після зняття основного зусилля (ДСТУ EN 6508-1:2013).
Для вимірювання застосовується:
1. Конічний алмазний індентор — відповідно до ISO 6508-2, з кутом 120° та радіусом закруглення 0,2 мм.
2. Кулька індентора з твердого металу — відповідно до ISO 6508-2, діаметр 1,5875 мм або 3,175 мм.
У разі, якщо виріб є великогабаритним, то виміри проводяться за допомогою портативного обладнання ADL D100, ADL DU110.
Вимоги до зразків:
- Товщина зразка повинна не менше ніж в 10 разів перевищувати глибину проникнення наконечника після зняття основного зусилля. Мінімальна товщина регламентована ДСТУ EN 6508-1:2013. Для оцінки мінімальної товщини зразка при вимірюванні за шкалою C в діапазоні 20HRC...70HRC можна скористатися залежністю hmin= 2,05 - 0,02*HRC.
- Шорсткість поверхні зразка повинна бути не більше Ra 2,5 мкм.
- Поверхня повинна бути гладка та рівна, яка не має окалини, сторонніх домішок і особливо мастил, якщо інше не вказано у стандартах на вироби або матеріали. Винятком є такі метали, як титан, які можуть прилипати до індентора. У таких випадках можливо використовувати придатну рідину, наприклад гас. Про використання мастила або рідини вказується у протоколі випробування.
- Підготовка повинна бути проведена так, щоб не порушити твердість поверхні внаслідок надлишкового нагрівання або холодного деформування, які зводять до мінімуму.
Повне технічне завдання і вирізка зразків за кресленнями узгоджуються додатково з нашими фахівцями.
Випробувальна лабораторія «Укрінтех» пропонує проведення випробувань на сучасному високоточному лабораторному устаткуванні
Доставка зразків до лабораторії доступна будь-якою зручною поштовою службою.
Результати досліджень на протязі 5 робочих днів в залежності від завантаженості Лабораторії.
Результати випробувань надаються у вигляді Проколу випробувань з висновком.
Нормативні документи, згідно з якими проводяться випробування:
ДСТУ EN 6506-1:2007 Матеріали металеві. Визначення твердості за Брінелем. Частина 1. Метод випробування.
ДСТУ EN ISO 6506-4:2019 (EN ISO 6506-4:2014, IDT; ISO 6506-4:2014, IDT) Матеріали металеві. Випробування на твердість по Брінеллю. Частина 4. Таблиця значень твердості – (на заміну ДСТУ ISO 6506-4:2008; зі скасуванням в Україні ГОСТ 22761-77)
ДСТУ EN 6507-1:2007 Матеріали металеві. Визначення твердості за Віккерсом. Частина 1. Метод випробування.
ДСТУ ISO 6507-4:2008 Металеві матеріали. Визначення твердості за Віккерсом. Частина 4. Таблиці значень твердості (ISO 6507-4:2005, IDT)
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).