Твердость

ТВЕРДОСТЬ определяется как способность материала сопротивляться вдавливанию или царапанию. Не существует единого метода определения твердости, пригодного для всех типов материалов и в связи с этим отсутствуют единые единицы и абсолютная шкала твердости. Существует ряд приборов и соответствующих этим приборам шкал твердости.

Наиболее распространены в технике следующие приборы и шкалы твердости:

- твердость по Роквеллу Нr - при использовании прибора Роквелла твердость определяется по величине отпечатка стального шарика определен-ного размера, внедряемого в контролируемый материал при определенной нагрузке. Этот прибор наиболее часто применяется для контроля металлов.

- твердость по Бринеллю Hb - при использовании прибора Бринелля твердость определяется по глубине проникновения индентора в контроли-руемый материал при определенной нагрузке. Этот прибор наиболее часто применяется для контроля твердости чугуна и ряда других металлов.

- твердость по Виккерсу Hv - при использовании прибора Виккерса твердость определяется по глубине проникновения алмазной пирамидки в контролируемый материал при определенной нагрузке. Этот прибор наиболее часто применяется для контроля твердости твердых минералов и искус-ственных твердых и сверхтвердых материалов.

Для ряда материалов и изделий используются специальные методы. Например, твердость шлифовальных инструментов определяют пескоструйным прибором по глубине лунки, получаемой в изделии при воздействии на него струи песка при заданных условиях (величина сопла, давление воздуха и др.).

Электрические и магнитные свойства

Электрические и магнитные свойства зависят от состава материала и могут меняться в зависимости от наличия примесей, пор и других факторов, например от термообработки и т. п. В связи с этим измерение некоторых электрических и магнитных характеристик используется при неразрушающем контроле.

Рассмотрим некоторые наиболее важные с точки зрения неразрушающего контроля свойства материалов.

По электрическим свойствам все материалы делятся на проводники, диэлектрики и полупроводники. ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ, или величина, обратная сопротивлению, - ПРОВОДИМОСТЬ связаны с микро- и макроструктурой материала, наличием пластической деформации. Наибольшей электропроводностью обладают металлы.

Для диэлектриков важными характеристиками являются ДИЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПРОНИЦАЕМОСТЬ ξ и ТАНГЕНС УГЛА ПОТЕРЬ tg δ. Относительная диэлектрическая проницаемость среды показывает, во сколько раз уменьшаются в ней силы взаимодействия между двумя точечными зарядами по сравнению с вакуумом. Диэлектрические потери δ характеризуют количество энергии, расходуемой на нагревание диэлектрика.

Характеристиками материалов, наиболее часто используемыми для оценки их магнитных свойств, являются МАГНИТНАЯ ПРОНИЦАЕМОСТЬ и КОЭРЦИТИВНАЯ СИЛА.

Плотность, пористость, кажущаяся плотность, влажность

ПЛОТНОСТЬ МАТЕРИАЛА ρ зависит от состава материала и поэтому часто используется для определения качества изделий, особенно из компози-ционных материалов, в которых этот физический параметр может меняться в значительных пределах.

Наличие пор в материале может сильно менять другие свойства материала, поэтому часто важно знать количество пор, иногда важно знать не только количество, но и их размер. Количество пор обычно определяют по величине ПОРИСТОСТИ, под которой понимают отношение объема пор к общему объему, выраженное в процентах.

Для характеристики ряда материалов, обладающих пористостью, применяется термин КАЖУЩАЯСЯ ПЛОТНОСТЬ. Под этим термином понимается отношение массы к общему объему (включая объем пор).

ВЛАЖНОСТЬ материала характеризует количество воды в материале и определяется как процентное отношение массовой доли воды либо к общей массе, либо к массе сухого вещества. Особенно важна влажность для пористых и сыпучих материалов, поскольку проникновение влаги в такие материалы может происходить в процессе их транспортировки и эксплуатации, при этом свойства материала могут существенно изменяться. При изготовлении ряда изделий, например прессованием, важно знать влажность исходных мате-риалов и формовочных масс, от чего зависит дальнейший технологический процесс.