Прибор для измерения твердости металлов по методу бринелля

Обновлено: 21.09.2024

Твердомер Бринелля ТБ 5005А предназначен для измерения твердости металлов и сплавов по методу Бринелля в соответствии с ГОСТ 9012-59.

Твердомер Роквелла ТР 5008А

Твердомер Роквелла ТР 5008А предназначен для измерения твердости металлов и сплавов по методу Роквелла в соответствии с ГОСТ 9013-59, пластмасс по ГОСТ 24622-81, графитов и металлографитов, фанеры, прессованной древесины и других материалов.

Твердомер Бринелля ТБ 5015-01

Твердомер Бринелля ТБ 5015-01 предназначен для измерений твердости металлов и сплавов по шкалам Бринелля в соответствии с ГОСТ 9012-59.

Твердомер Виккерса ТВ 5214-5C

Твердомер Виккерса ТВ 5214-5C предназначен для измерения твердости металлов и сплавов по методу Виккерса в соответствии с ГОСТ Р 8.695-2009 (ИСО 6507-1:2005) и ГОСТ 2999-75.

Твердомер Микро-Виккерса ТВМ-5215 АС

Твердомер Микро-Виккерса ТВМ-5215 АС Tochline предназначен для измерения твердости металлов и сплавов по методу Виккерса ГОСТ Р 8.695-2009 (ИСО 6507-1:2005), ГОСТ 2999-75.

Твердомер Бринелля ТБ-5015-01C

Твердомер Бринелля ТБ-5015-01C Tochline предназначен для измерения твердости металлов и сплавов по методу Бринелля в соответствии с ГОСТ 9012-59.

Твердомер Микро-Виккерса ТВМ-5215 А

Твердомер Микро-Виккерса ТВМ-5215 А предназначен для измерения твердости металлов и сплавов по методу Виккерса ГОСТ Р 8.695-2009 (ИСО 6507-1:2005), ГОСТ 2999-75.

Твердомер Виккерса ТВ-5214-01C

Твердомер Виккерса ТВ-5214-01C предназначен для измерения твердости металлов и сплавов по методу Виккерса ГОСТ Р 8.695-2009 (ИСО 6507-1:2005), ГОСТ 2999-75.

Твердомер универсальный УТ-5021 МС

Твердомер универсальный УТ-5021 МС предназначен для измерения твердости металлов и сплавов по методам Роквелла, Бринелля и Виккерса.

Твердомер универсальный УТ-5021 М-01С

Твердомер универсальный УТ-5021 М-01С предназначен для измерения твердости металлов и сплавов по методам Роквелла, Бринелля и Виккерса.

Твердомер Роквелла ТРC-5019 МС

Твердомер Роквелла и Супер-Роквелла ТРC-5019 МС предназначен для измерения твердости металлов и сплавов по методу Роквелла и Супер-Роквелла в соответствии с ГОСТ 9013-59, ГОСТ 22975-78.

Твердомер Роквелла ТР-5018 МС

Твердомер Роквелла ТР-5018 МС предназначен для измерения твердости металлов и сплавов по методу Роквелла в соответствии с ГОСТ 9013-59.

Твердомер Виккерса ТВ-5214 А

Твердомер Виккерса ТВ-5214 А Tochline предназначен для измерения твердости металлов и сплавов по методу Виккерса ГОСТ Р 8.695-2009 (ИСО 6507-1:2005), ГОСТ 2999-75.

Твердомер Бринелля ТБ 5015

Стационарный твердомер Бринелля ТБ 5015 предназначен для измерения твердости металлов и сплавов по методу Бринелля в соответствии с ГОСТ 9012-59.

Твердомер Роквелла ТР-5018 ПАC Tochline

Твердомер Роквелла ТР-5018 ПАC Tochline предназначен для измерения твердости металлов и сплавов по методу Роквелла в соответствии с ГОСТ 9013-59, пластмасс по ГОСТ 24622-81, графитов и металлографитов, фанеры, прессованной древесины и других материалов.

Твердомер Бринелля ТБ 5015А

Твердомер Бринелля ТБ 5015Апредназначен для измерения твердости металлов и сплавов по методу Бринелля в соответствии с ГОСТ 9012-59.

Твердомер Роквелла ТР 5018 М-01

Твердомер Роквелла ТР 5018 М-01 предназначен для измерения твердости металлов и сплавов по методу Роквелла в соответствии с ГОСТ 9013-59.

Твердомер УТ-5021 М-01

Твердомер универсальный УТ-5021 М-01 предназначен для измерения твердости металлов и сплавов по методам Роквелла, Бринелля и Виккерса.

Твердомер УТ 5021 ПА

Твердомер универсальный УТ 5021 ПА предназначен для измерения твердости металлов и сплавов по методам Роквелла, Бринелля и Виккерса.

Твердомер Роквелла ТР 5018М

Твердомер Роквелла ТР-5018М предназначен для измерения твердости металлов и сплавов по методу Роквелла в соответствии с ГОСТ 9013-59.

Твердомер Роквелла ТР-5018 ПА Tochline

Твердомер Роквелла ТР-5018 ПА Tochline предназначен для измерения твердости металлов и сплавов по методу Роквелла в соответствии с ГОСТ 9013-59, пластмасс по ГОСТ 24622-81, графитов и металлографитов, фанеры, прессованной древесины и других материалов.

Твердомер Tochline ЭТ-4670

Стационарный твердомер Tochline ЭТ-4670 предназначен для определения твердости конструкционных полимерных материалов методом вдавливания шарика по ГОСТ 4670-91

Твердомер ТР 5008 (аналог ТР 5006)

Твердомер универсальный предназначен для: измерения твердости металлов и сплавов по методу Роквелла, пластмасс, графитов и металлографитов, фанеры, прессованной древесины и других материалов.

Твердомер ТРБ 5010 (аналог ТР 5006М)

Твердомер предназначен для: измерения твердости металлов и сплавов по методу Роквелла и Бринелля, пластмасс, графитов и металлографитов, фанеры, прессованной древесины и других материалов.

Твердомер ТРБ 5010А

Твердомер предназначен для: испытания твердости металлов и сплавов по методу Роквелла и Бринелля, пластмасс, графитов и металлографитов, фанеры, прессованной древесины и других материалов.Прибор оснащен микропроцесорной системой измерения

Твердомер ТРС 5009 (аналог ТРС 5009-01)

Твердомер универсальный предназначен для: измерения твердости металлов и сплавов по методу Роквелла и Супер-Роквелла, пластмасс, графитов и металлографитов, фанеры, прессованной древесины и других материалов.

Твердомер ТРС 5009А (аналог 2143 ТРС-М)

Твердомер предназначен для: измерения твердости металлов и сплавов по методу Роквелла и Супер-Роквелла, пластмасс, графитов и металлографитов, фанеры, прессованной древесины и других материалов.Прибор оснащен микропроцесорной системой измерения

Твердомер УТ 5011

Твердомер предназначен для: измерения твердости металлов и сплавов по методу Роквелла,Бринелля,Виккерса, пластмасс, графитов и металлографитов, фанеры, прессованной древесины и других материалов.

Твердомер УТ 5011А

Твердомер предназначен для: измерения твердости металлов и сплавов по методу Роквелла, Бринелля, Виккерса, пластмасс, графитов и металлографитов, фанеры, прессованной древесины и других материалов. Прибор оснащен микропроцесорной системой измерения.

Твердомер ТВМ 1000

Прибор предназначен для измерения твердости металлов и сплавов по методу , работы в лабораториях институтов с температурой окружающего воздуха от +10 до +35 °С, относительной влажностью от 50 до 80%.

Твердомер ТРС 5009-01

Прибор предназначен для испытания твердости металлов и сплавов по методу ( позволяет измерять твердость деталей и образцов из металлов и конструкционных пластмасс.

Твердомер ТМЛ 2124

Твердомер предназначен для определения твердости лакокрасочных покрытий.

Твердомер ТР 5014, ТР 5014-01

Прибор предназначен для измерения твердости по методу Роквелла металлов и сплавов по ГОСТ 9013, пластмасс, графитов и электрографитов, фанеры, прессованной древесины и других материалов.

Твердомер ТР 5006М

Прибор ТР 5006М (по ГОСТ 23677) предназначен для измерения твердости металлов и сплавов по методу Роквелла по ГОСТ 9013, графитов и металлографитов, пластмасс по ГОСТ 24622, клееной фанеры, прессованной древесины и других материалов. Прибор позволяет измерять твердость в соответствии со стандартами: ISO 2039-2, DIN 50103, ASTM E 18, TI.

Твердомер ТБ 5056-02

Твердомер Бринелля предназначен для измерения твердости крупногабаритных изделий, контроля и разбраковки однотипных деталей на группы твердости.

Твердомер ТБ 5004, ТБ 5004-03

Приборы предназначены для измерения твердости металлов в двух режимах.

Твердомер ИТ 5010К

Прибор универсальный для измерения твёрдости металлов и сплавов по методу Виккерса и Бринелля.

Прибор предназначен для измерения твердости металлов и сплавов по методам Виккерса в соответствии с ГОСТ 2999-75 и Бринелля в соответствии с ГОСТ 9012-59.

Твердомер ТРС-М 2143

Твердомер 2143 по предназначен для измерения твердости металлов и сплавов по методу в лабораторных условиях.

Твердомер предназначен для изменения микротвердости материалов, сплавов, стекла, керамики и минералов методом вдавливания в испытуемый материал алмазного наконечника Виккерса с квадратным основанием четырехгранной пирамиды, обеспечивающей геометрическое и механическое подобие отпечатков по мере углубления индентора под воздействием нагрузки.

Твердомер ТБП 5013

Твердомер Бринелля применяется в цехах и лабораториях машиностроительных и металлургических предприятий, а также на складах, базах и других местах, где требуется измерение твердости крупногабаритных и нетранспортабельных изделий.

Твердомер ТРП 5011

Прибор применяется в цехах и лабораториях машиностроительных и металлургических предприятий, а также на складах, базах и других местах, где требуется измерение твердости крупногабаритных и нетранспортабельных изделий.

На сайте «Точприбор Северо-Запад» вы можете купить твердомер стационарные по лучшей цене с доставкой по всей России. Представленные в каталоге стационарные и портативные приборы предназначены для измерения и определения твёрдости металлов UCI или динамическим методом.

Преимущества покупки универсальных твердомеров

Оборудование «Точприбор Северо-Запад» прошло сертификацию и поставляется со свидетельством, в котором утверждён тип средств измерений. Приборы просты и надёжны в эксплуатации и отличаются высокой точностью полученных данных.

Твердость металлов

Машиностроительные детали и механизмы, а также инструменты, предназначенные для их обработки, обладают набором механических характеристик. Немалую роль среди характеристик играет твердость. Твердость металлов наглядно показывает:

износостойкость металла;
возможность обработки резанием, шлифованием;
сопротивляемость местному давлению;
способность резать другой материал и прочие.

На практике доказано, что большинство механических свойств металлов напрямую зависят от их твердости.

Понятие твердости

Твердость материала – это стойкость к разрушению при внедрении во внешний слой более твердого материала. Другими словами, способность к сопротивлению деформирующим усилиям (упругой или пластической деформации).

Определение твердости металлов производится посредством внедрения в образец твердого тела, именуемого индентором. Роль индентора выполняет: металлически шарик высокой твердости; алмазный конус или пирамида.

После воздействия индентора на поверхности испытуемого образца или детали остается отпечаток, по размеру которого определяется твердость. На практике используются кинематические, динамические, статические способы измерения твердости.

В основе кинематического метода лежит составление диаграммы на основе постоянно регистрирующихся показаний, которые изменяются по мере вдавливания инструмента в образец. Здесь прослеживается кинематика всего процесса, а не только конечного результата.

Динамический метод заключается в следующем. Измерительный инструмент воздействует на деталь. Обратная реакция позволяет рассчитать затраченную кинетическую энергию. Данный метод позволяет проводить испытание на твердость не только поверхности, но и некоторого объема металла.

Статические методы – это неразрушающие способы, позволяющие определить свойства металлов. Методы основаны на плавном вдавливании и последующей выдержке в течение некоторого времени. Параметры регламентируются методиками и стандартами.

Прилагаемая нагрузка может прилагаться:

вдавливанием;
царапанием;
резанием;
отскоком.

Машиностроительные предприятия на данный момент для определения твердости материалов используют методы Бринелля, Роквелла, Виккерса, а также метод микротвердости.

На основе проводимых испытаний составляется таблица, в которой указываются материалы, прилагаемые нагрузки и полученные результаты.

Единицы измерения твердости

Каждый способов измерения сопротивления металла к пластической деформации имеет свою методику его проведения, а также единицы измерения.

Измерение твердости мягких металлов производится методом Бринелля. Данному способу подвергаются цветные металлы (медь, алюминий, магний, свинец, олово) и сплавы на их основе, чугуны (за исключением белого) и отожженные стали.

Твердость по Бринеллю определяется вдавливанием закаленного, отполированного шарика из шарикоподшипниковой стали ШХ15. Окружность шарика зависит от испытуемого материала. Для твердых материалов – все виды сталей и чугунов – 10 мм, для более мягких – 1 – 2 — 2,5 — 5 мм. Необходимая нагрузка, прилагаемая к шарику:

сплавы железа – 30 кгс/мм2;
медь и никель – 10 кгс/мм2;
алюминий и магний – 5 кгс/мм2.

Единица измерения твердости – это числовое значение и следующий за ними числовой индекс HB. Например, 200 НВ.

Твердость по Роквеллу определяется посредством разницы приложенных нагрузок к детали. Вначале прикладывается предварительная нагрузка, а затем общая, при которой происходит внедрение индентора в образец и выдержка.

В испытуемый образец внедряется пирамида (конус) из алмаза или шарик из карбида вольфрама (каленой стали). После снятия нагрузки производится замер глубины отпечатка.

Единица измерения твердости – это условные единицы. Принято считать, что единица — это величина осевого перемещения конуса, равная 2 мкм. Обозначение твердости маркируется тремя буквами HR (А, В, С) и числовым значением. Третья буква в маркировке обозначает шкалу.

Методика отображает тип индентора и прилагаемую к нему нагрузку.

Тип шкалы	Инструмент	Прилагаемая нагрузка, кгс
А	Конус из алмаза, угол вершины которого 120°	50-60
В	Шарик 1/16 дюйма	90-100
С	Конус из алмаза, угол вершины которого 120°	140-150

В основном, используются шкалы измерения А и С. Например, твердость стали HRC 26…32, HRB 25…29, HRA 70…75.

Измерению твердости по Виккерсу подвергаются изделия небольшой толщины или детали, имеющие тонкий, твердый поверхностный слой. В качестве клинка используется правильная четырехгранная пирамида угол при вершине, которой составляет 136°. Отображение значений твердости выглядит следующим образом: 220 HV.

Измерение твердости по методу Шора производится путем замера высоты отскока упавшего бойка. Обозначается цифрами и буквами, например, 90 HSD.

К определению микротвердости прибегают, когда необходимо получить значения мелких деталей, тонкого покрытия или отдельной структуры сплава. Измерение производят путем измерения отпечатка наконечника определенной формы. Обозначение значения выглядит следующим образом:

_0,196 — нагрузка на наконечник, Н;

2800 – численное значение твердости, Н/мм 2 .

Твердость основных металлов и сплавов

Измерение значения твердости проводится на готовых деталях, отправляющихся на сборку. Контроль производится на соответствие чертежу и технологическому процессу. На все основные материалы уже составлены таблицы значений твердости как в исходном состоянии, так и после термической обработки.

Цветные металлы

Твердость меди по Бринеллю составляет 35 НВ, значения латуни равны 42-60 НВ единиц в зависимости от ее марки. У алюминия твердость находится в диапазоне 15-20 НВ, а у дюралюминия уже 70НВ.

Черные металлы

Твердость по Роквеллу чугуна СЧ20 HRC 22, что соответствует 220 НВ. Сталь: инструментальная – 640-700 НВ, нержавеющая – 250НВ.

Для перевода из одной системы измерения в другую пользуются таблицами. Значения в них не являются истинными, потому что выведены империческим путем. Не полный объем представлен в таблице.

HB	HV	HRC	HRA	HSD
228	240	20	60.7	36
260	275	24	62.5	40
280	295	29	65	44
320	340	34.5	67.5	49
360	380	39	70	54
415	440	44.5	73	61
450	480	47	74.5	64
480	520	50	76	68
500	540	52	77	73
535	580	54	78	78

Значения твердости, даже если они производятся одним и тем же методом, зависят от прилагаемой нагрузки. Чем меньше нагрузка, тем выше показания.

Методы измерения твердости

Все методы определения твердости металлов используют механическое воздействие на испытуемый образец – вдавливание индентора. Но при этом не происходит разрушение образца.

Метод определения твердости по Бринеллю был первым, стандартизованным в материаловедении. Принцип испытания образцов описан выше. На него действует ГОСТ 9012. Но можно вычислить значение по формуле, если точно измерить отпечаток на образце:

HB=2P/(πD*√(D 2 -d 2 ),

где
Р – прикладываемая нагрузка, кгс;
D – окружность шарика, мм;
d – окружность отпечатка, мм.
Шарик подбирается относительно толщины образца. Нагрузку высчитывают предварительно из принятых норм для соответствующих материалов:
сплавы из железа — 30D 2 ;
медь и ее сплавы — 10D 2 ;
баббиты, свинцовые бронзы — 2,5D 2 .

Условное изображение принципа испытания

Схематически метод исследования по Роквеллу изображается следующим образом согласно ГОСТ 9013.

Метод измерения твердости по Роквеллу

Итоговая приложенная нагрузка равна сумме первоначальной и необходимой для испытания. Индикатор прибора показывает разницу глубины проникновения между первоначальной нагрузкой и испытуемой h –h_0.

Метод Виккерса регламентирован ГОСТом 2999. Схематически он изображается следующим образом.

Математическая формула для расчета:
HV=0.189*P/d 2 МПа
HV=1,854*P/d 2 кгс/мм 2
Прикладываемая нагрузка варьируется от 9,8 Н (1 кгс) до 980 Н (100 кгс). Значения определяются по таблицам относительно измеренного отпечатка d.

Метод считается эмпирическим и имеет большой разброс показаний. Но прибор имеет простую конструкцию и его можно использовать при измерении крупногабаритных и криволинейных деталей.

Измерить твердость по Моосу металлов и сплавов можно царапанием. Моос в свое время предложил делать царапины более твердым минералом по поверхности предмета. Он разложил известные минералы по твердости на 10 позиций. Первую занимает тальк, а последнюю алмаз.

После измерения по одной методике перевод в другую систему весьма условен. Четкие значения существуют только в соотношении твердости по Бринеллю и Роквеллу, так как машиностроительные предприятия их широко применяют. Зависимость можно проследить при изменении диаметра шарика.

d, мм	HB	HRA	HRC	HRB
2,3	712	85,1	66,4	—
2,5	601	81,1	59,3	—
3,0	415	72,6	43,8	—
3,5	302	66,7	32,5	—
4,0	229	61,8	22	98,2
5,0	143	—	—	77,4
5,2	131	—	—	72,4

Как видно из таблицы, увеличение диаметра шарика значительно снижает показания прибора. Поэтому на машиностроительных предприятиях предпочитают пользоваться измерительными приборами с однотипным размером индентора.

Методы измерения твердости металлов

Существует довольно большое количество различных механических характеристик металла, которые учитываются при производстве различных деталей. Многие из них зависят от химического состава материала, другие от особенностей эксплуатации. Измерение твердости металла проводится чаще других испытаний, так как это качество во многом определяет особенности эксплуатации материала. Рассмотрим особенности определения твердости подробнее.

Твердость – свойство материалов, характеризующее способность проникновения одного, более твердого, тела в другое. Также эта характеристика определяет устойчивость к пластической деформации или разрушению поверхностных слоев при оказании сильного давления.

Измеряется показатель в самых различных единицах в зависимости от применяемого метода.

Все методы определения твердости материалов можно разделить на несколько основных групп:

Статические. Подобные методы характеризуются тем, что нагрузка постепенно возрастает. Время выдержки может быть разным — все зависит от особенностей применяемого метода.
Динамические характеризуются тем, что нагрузка на образец подается с определенной кинетической энергией. При этом показатель твердости является менее точным, так как при динамической нагрузке возникает определенная отдача из-за упругости материала. Результаты подобных испытаний зачастую называют твердостью материалов при ударе.
Кинетические основаны на непрерывной регистрации показателей во время проведения испытаний, что позволяет получить не только конечный, но и промежуточный результат. Для этого применяется специальное оборудование.

Измерение твердости инструмента

Кроме этого, классификация методов определения твердости проводится по принципу приложенной нагрузки. Выделяют следующие способы испытания образца:

Вдавливание является на сегодняшний день наиболее распространенным способом определения рассматриваемого показателя.
При отскоке проводится замер того, как высоко боек отлетит от поверхности испытуемого образца. В данном случае просчет твердости проводится по показателю сопротивления упругой деформации. Методы подобного типа довольно часто применяются для контроля качества прокатных валиков и изделий с большими размерами.
Методы, основанные на царапании и резании, сегодня применяются крайне редко. Были они разработаны два столетия назад.

Как правило, в твердомерах есть деталь, которая оказывает воздействие на испытываемую заготовку. Примером можно назвать стальные шарики различного диаметра и алмазные наконечники с формой пирамиды. Некоторые из применяемых на сегодняшний день методов рассмотрим подробнее.

Измерение твердости по Бринеллю

Чаще всего проводится измерение твердости по Бринеллю. Этот метод регламентирован ГОСТ 9012. К особенностям испытания металлов и сплавов подобным методом можно отнести следующие моменты:

В качестве тела, которое будет оказывать воздействие на испытуемый образец, используется стальной шарик.
Для тестирования применяется шарик с определенным диаметром, который изготавливается из закаленной стали. К нему прилагается постоянно нарастающая нагрузка.
Главным условие применения этого метода тестирования металлов и сплавов является то, что шарик должен изготавливается из более твердого материала, чем испытуемый образец.
После завершения теста проводится измерение полученного отпечатка на поверхности.
Данный способ позволяет получить данные, которые указываются в HB. Именно это обозначение сегодня встречается чаще других в различной справочной документации.
Для удобства применения данного способа были созданы специальные таблицы, которые основаны на зависимости диаметрального размера шарика, твердости и полученного отпечатка.

Измерение по методу Бринеллю

Стоит учитывать, что по Бринеллю не рекомендуется тестировать стали и сплавы, твердость которых превышает значение 450HB. Цветные металлы должны обладать показателем ниже 200 HB.

Измерение твердости по Виккерсу

Также выделяют метод измерения твердости по Виккерсу, который регламентирован ГОСТ 2999. Получил он распространение при определении твердости деталей и заготовок, который имеют небольшую толщину. Кроме этого, он может применяться для измерения твердости деталей, имеющих поверхностный твердый слой.

К особенностям этого способа тестирования образца можно отнести нижеприведенные моменты:

Применяется так называемый алмазный наконечник, который имеет форму пирамиды с четырьмя гранями и равными сторонами.
Выбирается определенное время выдержки.
После того, как снимается нагрузка, проводится измерение размеров диагоналей получившегося отпечатка и вычисляется среднее арифметическое значение.
Величина прилагаемой нагрузки регламентирована, может выбираться в зависимости от типа тестируемого материала.
Полученные результаты в ходе проведения исследований обозначаются HV.

В некоторых случаях после полученного значения указывается время выдержки и величина прилагаемой нагрузки, что позволяет с большей точностью определить значение твердости.

Измерение твердости по Роквеллу

Данный метод регламентируется ГОСТ 9013. Для его проведения используется специальный прибор для измерения твердости, который позволяет создать две последовательные нагрузки, прилагаемые к поверхности образца. К особенностям проведения подобного теста можно отнести:

Сначала оказывается предварительная нагрузка, после чего добавляется вторая.
После выдержки под общей нагрузкой в течении 3-5 секунд вторая снимается, проводится замер глубины отпечатка, затем снимается предварительная нагрузка.
Измерение полученных данных проводится в условных единицах, которые равны осевому смещению индикатора на 0,002.
Определяется число твердости по Роквеллу по специальной шкале прибора.
Форма применяемого индикатора может существенно отличаться. Именно поэтому было введено несколько типов измерительных шкал, которые соответствуют определенной форме индикатора.
Для обозначения полученной величины могут применяться обозначения HIRA, HRC, HRB. Они соответствуют форме применяемого индикатора и шкалы обозначения.

Принцип измерения твердости по Роквеллу

В качестве индикатора могут использоваться стальной шарик и два алмазных конуса различного размера. Этот метод измерения твердости закаленных деталей проводится только при применении алмазного конуса меньшего размера, предварительная оказываемая нагрузка составляет 10 кгс, основная 50 кгс. За счет предварительной нагрузки исключается вероятность того, что из-за упругости материала полученные значения будут менее точными. Кроме этого, предварительная нагрузка позволяет проводить измерение твердости металлов и сплавов, которые прошли предварительную термическую обработку.

Измерение твердости по Шору

Метод определения твердости по Шору применяется для тестирования прокатных валиков на момент их изготовления. Кроме этого, проверка рассматриваемого показателя может проводиться при эксплуатации валиков на прокатных станках, так как из-за оказываемого воздействия структура металла может изменяться, ухудшая эксплуатационные качества. Регламентирован метод Шора ГОСТ 23273.

Шкала твердости по Шору

Рассматривая измерение твердости по Шору, следует отметить следующие моменты:

В отличие от предыдущих способов, рассматриваемый основан на свободном падении алмазного индикатора на тестируемую поверхность с определенной высоты. Для тестирования применяется специальное оборудование, которое позволяет фиксировать точно высоту отскока.
Масса применяемого бойка с алмазным наконечником составляет 36 грамм. Этот показатель важен, так как учитывается при проводимых расчетах.
Твердость определяется по высоте отскока, измерение проводится в условных единицах. Падение образца на поверхность происходит с образованием небольшого углубления, а упругость приводит к обратному отскоку. Этот метод хорош тем, что позволяет проводить тестирование образцов, которые прошли предварительную термическую обработку. При постепенном вдавливании возникающая нагрузка может стать причиной деформирования используемого наконечника или шарика. В этом случае вероятность их деформации весьма мала.
За 100 единиц твердости в этом случае принято считать высоту отскока 13,6 мм с возможностью небольшого отклонения в большую или меньшую сторону. Этот показатель можно получить при тестировании углеродистой стали, прошедшей процесс закалки. В качестве обозначения применяется аббревиатура HSD.

Сегодня этот способ измерения твердости применяется довольно редко из-за высокой погрешности и сложности замера высоты отскока байка от тестируемой поверхности.

Как ранее было отмечено, существует довольно большое количество методов измерения рассматриваемого показателя. Однако из-за сложности проведения тестов и большой погрешности многие уже не применяются.

В некоторых случаях проводится тестирование на микротвердость. Для измерения этого показателя прилагается статическая нагрузка к телу с формой пирамиды, и оно входит в испытуемые образец. Время выдержки может варьироваться в большом диапазоне. Показатель вычисляется примерно так же, как при методе Виккерса.

Соотношение значений твердости

При выборе метода измерения твердости поверхности следует учитывать, что между полученными данными нет никакой связи. Другими словами, выполнить точный перевод одной единицы измерения в другую нельзя. Применяемые таблицы зависимости не имеют физического смысла, так как они эмпирические. Отсутствие зависимости также можно связать с тем, что при тестировании применяется разная нагрузка, различные формы наконечников.

Существующие таблицы следует применять с большой осторожностью, так как они дают только приблизительные результаты. В некоторых случаях рассматриваемый перевод может оказаться весьма точным, что связано с близкими физико-механическими свойствами испытуемых металлов.

В заключение отметим, что значение твердости связано со многими другими механическими свойствами, к примеру, прочностью, упругостью и пластичностью. Поэтому для определения основных свойств металла довольно часто проводят измерение именно твердости. Однако прямой зависимости между всеми механическими свойствами металлов и сплавов нет, что следует учитывать при проведении измерений.

Твердомеры Бринелля

Твердомер ТПУ 1800

Твердомеры динамические портативные модификации ТПУ 1800 Tochline (далее твердомеры) предназначены для экспрессного измерения твёрдости металлов и сплавов, в т.ч. стали, по шкалам твёрдости Роквелла (HR), Бринелля (HB), Виккерса (HV) и Шора D (HSD).

Твердомер ТПУ 1500

Твердомеры динамические портативные модификации ТПУ 1500 (далее твердомеры) предназначены для измерения твёрдости металлов и сплавов, в т.ч. стали, по шкалам твёрдости Роквелла (HR), Бринелля (HB), Виккерса (HV) и Шора D (HSD).

Прибор предназначен для оперативного измерения твердости изделий из металлов и сплавов, в т. ч. контроля качества термообработки, закалки ТВЧ, оценки механической прочности.

Твердомер предназначен для оперативного измерения твердости металлов и металлических изделий в т. ч. поверхностноупрочненных слоев (цементация, азотирование, закалка ТВЧ и др.), гальванических покрытий (хром), наплавок, оценки механической прочности.

Приборы предназначены для измерения твердости крупногабаритных изделий (деталей, отливок, проката, заготовок) ударным методом с последующим измерением диаметра восстановленного динамического отпечатка от внедрения шарика с помощью микроскопа.

Высокоточный портативный прибор для оперативного измерения твердости металлов, контроля качества термообработки, закалки ТВЧ, оценки механической прочности.

Высокоточный портативный прибор для оперативного измерения твердости металлов, поверхностноупрочненных слоев (цементация, азотрирование, закалка ТВЧ и др.), гальванических покрытий (хром), оценки механической прочности.

Твердомер Бринелля – высокоточное оборудование, предназначенное для произведения замеров прочности изделий, отличающихся крупными габаритами, а также осуществлять контроль качества материалов и разбраковку. Показывает высокий уровень точности замеров.

Характеристика твердомеров по Бринеллю

При помощи прибора постепенно внедряется индентор, у которого имеются строгие геометрические размеры, внутрь исследуемого образца. При этом на материал воздействует определенный уровень нагрузки. В дальнейшем будет определяться твердость материала в зависимости от диаметра отпечатка, который останется после примененного усилия.

В ходе измерений, которые выполняются таким методом, можно получить точные результаты. Такой способ измерений был одним из первых среди тех, которые стали широко использоваться для изучения материалов.

В таких приборах необходимо использование стальных или твердосплавных шариков, диаметр которых от 1,0 до 10 мм. Если же нужно определить твердость пластика и твердого полимерного материала, нужно брать шарики с диаметром 7,5 и 12 мм.

Размер отпечатка и таблицы эмпирических данных помогут определить твердость по Бринеллю.

Основной сферой использования такого прибора считается инженерия.

Купить твердомер Бринелля от производителя – компании «Точприбор» наиболее выгодно через наш сайт. Мы гарантируем качество реализуемых приборов. Вся техника собственного изготовления соответствует отечественным стандартам ГОСТа 9012-59.

Испытания твёрдости по Бринеллю, Роквеллу и Шору

Твёрдость материала — это одна из его ключевых характеристик. Это понятие включает такие различные параметры как сопротивление к абразивному износу, модуль упругости, сопротивление пластической деформации, предел текучести, хрупкость, предел прочности.

В прикладном плане под твёрдостью материала понимают его способность сопротивляться нагрузке, вызванной проникновением в него более твёрдого тела. Общий принцип работы измерительных приборов заключается в следующем: индентор (измерительное тело) внедряется в поверхность испытуемого материала в течение строго определённого времени при заданной нагрузке. Определение твёрдости проводится после установления размеров или глубины отпечатка и сравнения этих величин с установленными табличными данными.

Испытания твёрдости материалов выполняют с помощью стационарных или портативных твёрдомеров различными методами. В зависимости от способа измерения существует несколько типов приборов.

Методика измерения по Бринеллю

Приборы этого типа проводят испытания твёрдости металлов следующим образом: в испытуемое изделие вдавливается шарик из закалённой стали на протяжении определённого времени, при этом линейное расстояние от края измеряемого изделия до центра отпечатка должно составлять не менее 2,5 диаметров самого отпечатка. Между центрами рядом расположенных оттисков должно оставаться не менее 4 диаметров.

Методика измерения по Роквеллу

Твёрдомер Роквелла проводит испытания на твёрдость путём вдавливания в испытуемое изделие либо алмазного конуса, угол вершины которого составляет 120°, либо закалённого стального шарика диаметром 1,588 мм. Усилие прилагается в два приёма. Линейное расстояние между центрами соседних оттисков должно быть не менее 4 диаметров отпечатков, но не менее 2 мм, при этом расстояние от края образца до центра оттиска должно составлять не менее 2,5 диаметров отпечатка, но не меньше чем 1 мм.

Твёрдомер Супер–Роквелл

Данная методика расширяет возможности базовой версии и выполняется аналогичным образом: стандартный алмазный конус или стальной шарик вдавливаются в испытуемое изделие последовательно в два приёма. Измерение твёрдости образца проводится путём вычисления остаточного увеличения глубины вдавливания шарика или наконечника.

Методика измерения по Шору

Эти измерительные приборы применяют для испытания твёрдости низкомодульных материалов (полимеров, каучуков и продуктов их вулканизации, пластмасс, эластомеров). Методика позволяет измерять начальную глубину вдавливания, глубину отпечатка после заданного временного интервала или оба эти параметра.

Твёрдость — это не фундаментальная, а эмпирическая характеристика. Это реакция материалов на определённый испытательный метод. Как правило, величины твёрдости произвольны (нет строго установленных стандартов твёрдости). Эта характеристика материала не имеет определённого числового значения кроме как в тех условиях, в которых проводится испытание твёрдости. Величина воспроизводима только в заданных условиях опыта с указанием типа и формы индентора.

Таблица перевода и сравнения единиц твердости. Шкала Виккерса, Роквелла, Бринелля

Читайте также: