Методы определения твердости металлов

Твердость – свойство металла сопротивляться пластической деформации при внедрении в его поверхность твердого тела – индентора.

Твердость по Бринеллю. Индентор – стальной шарик диаметром от 2,5 до 10 мм. Нагрузка – 2500..30000Н. После снятия нагрузки остается отпечаток (лунка) диаметром d (рис.8а). Твердость определяется как отношение нагрузки Р к площади отпечатка: НВ=Р/FОТП (МПа). Обычно твердость определяют по таблицам. Способ Бринелля применяют для металлов малой и средней твердости – до 450 НВ.

Рис.8. Схема определения твердости: а) - по Бринеллю; б) - по Виккерсу.

Твердость по Виккерсу. Индентор – четырехгранная алмазная пирамида с углом при вершине 136°, нагрузка Р – 10..1000 Н (Рис.8б). Твердость рассчитывают по среднему арифметическому диагоналей отпечатка d (мм) по формуле: НV= 0,189 Р/d2 (МПа) или определяют по таблицам. Метод применяют для деталей малых сечений и тонких поверхностных слоев, имеющих высокую твердость.

Твердость по Роквеллу. Метод универсален и прост. Прибор имеет шкалы А,В,С. Твердость – величина безразмерная и считывается со шкал (табл.1). Нагрузка складывается из предварительной Р0=100 Н и основной Р1.

 

Таблица 1

Шкала	Индентор	Нагрузка Р = Р0 + Р1, Н	Измеряемые объекты
HRA	Алмазный конус		Особо твердые материалы, тонкие листы и слои (0,5…1,0мм) Пределы измерения твердости 70…85HRA
HRB	Стальной шарик		Мягкие металлы (<450HB) Пределы измерения твердости 25…100HRB
HRC	Алмазный конус		Твердые материалы (>450HB) Пределы измерения твердости 20…67HRC