4.2.2.3 Подготовка к измерениям, методика измерения твердости по Роквеллу и особенности

Для получения достоверных результатов измерения твердости по методу Роквелла, необходимо соблюдать следующую методику:

1. Подготовка образца: Поверхность образца должна быть чистой, ровной и гладкой. Необходимо удалить с поверхности окислы, окалину, грязь, масло и другие загрязнения. Для этого могут использоваться шлифовка, полировка или обезжиривание.

2. Выбор шкалы и индентора: Выберите шкалу и соответствующий ей индентор и нагрузку в зависимости от типа материала и ожидаемого значения твердости. При выборе шкалы нужно руководствоваться правилом: чем тверже образец, тем выше нагрузка и тверже индентор.

3. Установка образца: установите образец на предметный столик твердомера. Обеспечьте надежную опору образца и точное его позиционирование под индентором.

4. Приложение предварительной нагрузки: Подведите индентор к поверхности образца и приложите предварительную нагрузку. Это обеспечит плотный контакт индентора с поверхностью образца и установит базовую точку отсчета для измерения глубины проникновения.

5. Установка «нуля»: после установки предварительной нагрузки на аналоговой стрелочной шкале устанавливается начальное значение (условно "ноль").

6. Приложение основной нагрузки: плавно, без рывков, приложите основную нагрузку. В этом положении индентор вдавливается в материал на определенную глубину.

7. Время выдержки: выдержите образец под основной нагрузкой в течение определенного времени (обычно несколько секунд, указано в руководстве по эксплуатации твердомера). Это время необходимо для того, чтобы произошла полная пластическая деформация материала.

8. Снятие основной нагрузки: По истечении времени выдержки, основная нагрузка снимается. При этом индентор вернется в положение под действием предварительной нагрузки.

9. Считывание значения твердости: после снятия нагрузки твердомер автоматически определит разницу глубин проникновения индентора и покажет значение твердости по выбранной шкале.

10. Запись результата: Запишите полученное значение твердости, обязательно указав используемую шкалу (например, 65 HRC, 90 HRB, 75 HRA).

11. Повторение измерений: для повышения точности результатов измерения следует выполнить несколько раз в разных точках поверхности образца и определить среднее значение, а также дисперсию и СКО измерений.

12. Особенности: необходимо учитывать, что метод Роквелла является методом определения макротвердости, то есть при проведении измерения создаются отпечатки (углубления) довольно больших размеров, поэтому он не подходит для измерения твердости тонких покрытий, фольги и других подобных материалов. Кроме того, на результаты измерений могут влиять неоднородность материала, шероховатость поверхности и другие факторы.

ВАЖНО: Согласно ГОСТ9013-59

4.2.3 Метод измерения твердости по Бринеллю

4.2.3.1 Принцип метода Бринелля

Метод Бринелля – это классический метод определения твердости материалов, основанный на вдавливании закаленного стального шарика (индентора) в поверхность образца под действием строго определенной нагрузки. При этом на поверхности испытуемого материала образуется отпечаток (лунка) сферической формы. Диаметр отпечатка измеряется после снятия нагрузки. Чем мягче материал, тем больше диаметр отпечатка при одинаковой нагрузке. Твердость по Бринеллю вычисляется как отношение приложенной нагрузки к площади сферической поверхности отпечатка. Метод Бринелля является статическим методом, то есть нагрузка прикладывается плавно и выдерживается в течение определенного времени.