Słownik przemysłowy #98: Twardościomierz

Twardościomierze to urządzenia niezbędne w różnych branżach, nie tylko metalowej. Dzięki nim można ocenić w jakim stopniu materiał jest odporny na odkształcenia, ścieranie czy zużycie cierne. Jakie są metody badania twardości? Jak przeprowadza się taką analizę?

Twardościomierz to urządzenie, które służy do pomiarów twardości zapisanych w międzynarodowych normach. Badanie można przeprowadzać nie tylko na metalach, ale także na tworzywach sztucznych, drewnie oraz żywności.

Dzięki badaniu analityk jest w stanie stwierdzić, w którym momencie siła działająca na materiał doprowadzi do przekroczenia granicy plastyczności i spowoduje trwałe odkształcenie.

Metoda Brinella

Są różne metody pomiaru twardości. Można je przeprowadzić za pomocą rozmaitych narzędzi, np. młotka, szczypiec czy niewielkiej głowicy przenośnej.

Wydaje się, że największą popularnością cieszy się metoda Brinella. Polega ona na wciskaniu w próbkę stalową stempla, który jest wyposażony w kulkę ze stali hartowanej lub węglików spiekanych. Dzieje się to pod określonym obciążeniem. W trakcie badania następuje wgłębienie, którego rozmiar odczytywany jest przy użyciu mikroskopu optycznego.

Twardościomierz Brinella stosuje się w przemyśle ciężkim, przy takich materiałach, jak żeliwo, stal czy aluminium.

Inne metody

Badacze znają wiele innych metod. Do popularniejszych można zaliczyć także twardościomierz Rockwella. W trakcie badania mierzy się głębokość wcisku stożka diamentowego (o kącie wierzchołkowym 120 stopni). Badanie polega na dwustopniowym zadaniu obciążenia przy określonych warunkach, za pomocą przyrostu głębokościsku.

Ten rodzaj pomiaru wykorzystuje się do zbadania twardości rur stalowych, blach czy zbiorników ciśnieniowych oraz mebli.

Możemy także spotkać się z metodą Vickersa. Badanie wykonywane jest stemplem o foremnym czworobocznym ostrosłupie. Próbka zostaje obciążona statyczną siłą znormalizowaną, a twardość materiałów mierzy się poprzez stosunek siły wgłębienia do pola powierzchni bocznej odcisku.

Mniej popularne twardościomierze to młotek Poldiego, metoda UCI czy twardościomierz Leeba.

—

Twardościomierz jest wykorzystywany m.in. w fabryce firmy Cellfast, gdzie produkowane są szpadle. Odcinek naszego programu z tego zakładu możecie zobaczyć u góry strony.