Твердість

Статичне стискування металу спеціальним індентором застосовують при визначенні твердості — здатності металу протидіяти пружним і пластичним деформаціям під час про­никнення іншого твердішого тіла. Найчастіше практикуються випробування твердості металів за методами Брінелля, Роквелла та Віккерса.

Визначення твердості за методом Брінелля зводиться до втискання у випробовуваний матеріал сталевої загартованої кульки певного діаметра, на яку діє сила F протягом часу, достатнього для закінчення в металі пластичних деформацій. Вимірюється діаметр відбитка і за таблицями визначається величина твердості (НВ).

Рис. 1.5. Схеми визначення твердості металів за методами:

а – Брінелля; б – Роквелла; в – Віккерса.

По методу Роквелла твердість визначають за глибиною проникнення алмазного конуса чи кульки діаметром 1,6 мм, вираженою в умовних одиницях (НRС, НRА чи НRВ). За методом Роквелла визначають твердість твердих, дуже твердих і м'яких ма­теріалів. Відповідно використовують

алмазний конус з кутом 120° та сумарне навантаження 1,47 кН (шкала С), алмазний конус та сумарне навантаження 0,59 кН (шкала А) та сталеву кульку з навантаженням 0,98 кН (шкала В ). Спочатку до індектора прикладають попередню силу F₀, під дією якої він заглиблюється в метал на величину h₀. Потім плавно додають основну силу F₁. За одиницю твер­дості прийнята величина, що відповідає осьовому переміщен­ню індентора на 0,002 мм.

Метод Віккерса використовують при визначенні твердості деталей малої товщини та тонких дуже твердих поверхневих шарів металевих деталей. Наванта­ження при випробуваннях становить 0,05...1,20 кН. Метод мік­ротвердості використовують при визначенні твердості окре­мих зерен або дуже тонких шарів металу.

Твердість деревини, бетону також визначають методом втискування в зразок сталевої кульки. Величину твердості визначають за діаметром чи глибиною відбитка.

Твердість природних кам’яних матеріалів визначають за шкалою твердості (метод Мооса), в якій десять спеціально підібраних матеріалів розміщені в такій послідовності, коли наступний по порядку мінерал залишає слід (царапину) на попередньому.