Hej tam! Jako dostawca twardościomierzy często jestem pytany o działanie tych fajnych urządzeń. Pomyślałem więc, że poświęcę kilka minut na opisanie tego w sposób łatwy do zrozumienia.
Na początek porozmawiajmy o tym, czym jest twardościomierz i dlaczego jest tak ważny. Twardość jest miarą odporności materiału na odkształcenia, zwłaszcza na trwałe wgniecenia. Mówiąc prościej, mówi, jak twardy jest materiał. Ma to kluczowe znaczenie w wielu gałęziach przemysłu, od produkcji i inżynierii po metalurgię i kontrolę jakości. Znajomość twardości materiału pomaga zapewnić, że produkty są bezpieczne, niezawodne i spełniają wymagane standardy.
Przejdźmy teraz do sedna tego, jak twardościomierz faktycznie wykonuje swoją pracę. Istnieje kilka różnych rodzajów metod badania twardości, ale najczęstsze z nich to metody Brinella, Rockwella i Vickersa. Każda metoda ma swój własny, unikalny sposób pomiaru twardości, ale wszystkie mają wspólną zasadę: przyłożenie znanej siły do materiału i zmierzenie powstałego wcięcia.
Badanie twardości Brinella
Zacznijmy od metody Brinella. Jest to jedna z najstarszych i najbardziej znanych metod badania twardości. W teście Brinella kulka z hartowanej stali lub węglika wolframu o określonej średnicy jest wciskana w powierzchnię materiału pod znanym obciążeniem. Obciążenie jest zwykle przykładane przez określony czas, zwykle 10–15 sekund.
Po zdjęciu obciążenia dokonuje się pomiaru średnicy wgłębienia pozostawionego na powierzchni materiału za pomocą mikroskopu. Następnie oblicza się liczbę twardości Brinella (BHN) przy użyciu wzoru uwzględniającego przyłożone obciążenie i średnicę wgłębienia. Im większe wcięcie, tym bardziej miękki materiał i niższy BHN.
Metoda Brinella świetnie sprawdza się przy badaniu materiałów o stosunkowo dużej strukturze ziaren lub takich, które są zbyt miękkie dla innych metod. Jest często używany do testowania odlewów, odkuwek i innych wyrobów metalowych na dużą skalę.
Badanie twardości Rockwella
Następna w kolejce jest metoda Rockwella. Różni się to nieco od metody Brinella. Zamiast używać kuli, tester Rockwella jako wgłębnika wykorzystuje stożek diamentowy lub kulkę ze stali hartowanej.
Test rozpoczyna się od przyłożenia niewielkiego obciążenia do materiału w celu osadzenia wgłębnika. Następnie na krótki okres czasu na mniejsze obciążenie nakłada się większe obciążenie. Po usunięciu głównego obciążenia mierzy się głębokość wgłębienia w stosunku do położenia wgłębnika pod mniejszym obciążeniem.
Wartość twardości Rockwella odczytuje się bezpośrednio ze skali na testerze. Istnieją różne skale Rockwella, każda przeznaczona do badania materiałów o różnych zakresach twardości. Na przykład skalę HRA stosuje się do bardzo twardych materiałów, takich jak węgliki, natomiast skalę HRB stosuje się do materiałów bardziej miękkich, takich jak stopy aluminium. Metoda Rockwella jest szybka i łatwa w wykonaniu, dzięki czemu jest bardzo popularna w środowiskach produkcyjnych.
Badanie twardości Vickersa
Kolejną popularną techniką badania twardości jest metoda Vickersa. W teście Vickersa jako wgłębnik używana jest piramida diamentowa o podstawie kwadratu. Do materiału przykłada się znane obciążenie, a po usunięciu obciążenia mierzy się długości przekątnej kwadratowego wcięcia pozostawionego na powierzchni.
Wartość twardości Vickersa (HV) oblicza się za pomocą wzoru uwzględniającego obciążenie i średnią dwóch długości przekątnych wcięcia. Metoda Vickersa jest bardzo dokładna i można ją stosować do badania szerokiej gamy materiałów, od bardzo miękkich do bardzo twardych. Świetnie nadaje się również do testowania małych lub cienkich próbek, ponieważ wcięcie jest stosunkowo małe.
Badanie twardości metodą ultradźwiękową (UCI).
Istnieje również metoda ultradźwiękowej impedancji kontaktowej. Jest to nieniszcząca metoda pomiaru twardości. W badaniach UCI do powierzchni materiału dociskana jest sonda ultradźwiękowa z diamentową końcówką. Sonda wysyła falę ultradźwiękową do materiału, a częstotliwość fali zmienia się w zależności od twardości materiału.
Mierzona jest zmiana częstotliwości i obliczana jest twardość na podstawie krzywej kalibracyjnej. Testowanie UCI jest bardzo szybkie i można je stosować w terenie lub na gotowych produktach, nie powodując żadnych uszkodzeń. Jest to szczególnie przydatne do badania twardości w trudno dostępnych miejscach lub na małych elementach.
Nasza oferta twardościomierzy
W naszej firmie oferujemy szeroką gamę twardościomierzy dostosowanych do różnych potrzeb i budżetów. Niezależnie od tego, czy szukasz prostego, ręcznego testera do testów na miejscu, czy wysokiej klasy, najwyższej klasy modelu laboratoryjnego, mamy wszystko, czego potrzebujesz.
A jeśli szukasz bardziej zaawansowanego sprzętu testującego, sprawdź naszDefektoskop ultradźwiękowy DAC AVG. Maszyna ta doskonale nadaje się nie tylko do wykrywania wad materiałów, ale może również dostarczyć cennych informacji na temat integralności materiału, która jest ściśle powiązana z jego twardością.
Dlaczego warto wybrać nasze twardościomierze?
Jedną z rzeczy, która wyróżnia nasze twardościomierze jest ich dokładność. Korzystamy z najnowszych technologii i wysokiej jakości komponentów, aby mieć pewność, że nasi testerzy za każdym razem dają wiarygodne i spójne wyniki. Są także bardzo przyjazne dla użytkownika, mają łatwe do odczytania wyświetlacze i intuicyjne sterowanie.
Kolejną zaletą jest doskonała obsługa klienta. Jeśli masz jakiekolwiek pytania dotyczące korzystania z naszych testerów lub potrzebujesz pomocy przy kalibracji, nasz zespół ekspertów jest zawsze do Twojej dyspozycji. Oferujemy również programy szkoleniowe, dzięki którym możesz w pełni wykorzystać możliwości swojego twardościomierza.
Jak korzystać z naszych twardościomierzy
Korzystanie z naszych twardościomierzy jest proste. Najpierw upewnij się, że testowany materiał jest czysty i płaski. Następnie należy wybrać odpowiednią metodę i skalę badania w oparciu o rodzaj materiału i jego oczekiwaną twardość.
Na przykład, jeśli używasz testera Rockwella, umieść próbkę na kowadle i opuść wgłębnik na powierzchnię. Zastosuj mniejsze obciążenie, a następnie większe obciążenie zgodnie z instrukcjami. Po zdjęciu obciążenia odczytać ze skali wartość twardości.
W przypadku testerów Vickersa lub Brinella należy zmierzyć wcięcie za pomocą mikroskopu lub urządzenia pomiarowego dostarczonego z testerem. Następnie korzystając z odpowiedniego wzoru oblicz liczbę twardości.
Konserwacja i kalibracja
Aby utrzymać twardościomierz w doskonałym stanie, konieczna jest regularna konserwacja. Obejmuje to czyszczenie wgłębnika i kowadełka po każdym użyciu, sprawdzenie pod kątem oznak zużycia lub uszkodzenia oraz, jeśli to konieczne, nasmarowanie ruchomych części.
Kalibracja jest również kluczowa dla zapewnienia dokładności testera. Zalecamy kalibrację testera co najmniej raz w roku lub częściej, jeśli jest używany w środowisku produkcyjnym o dużej skali. Nasza firma oferuje usługi kalibracyjne, ale możemy również dostarczyć Państwu wzorce kalibracyjne do samodzielnego wykonania.
Skontaktuj się z nami w sprawie potrzeb związanych z testowaniem twardości
Jeśli jesteś zainteresowany zakupem twardościomierza lub chcesz dowiedzieć się więcej o naszych produktach, nie wahaj się z nami skontaktować. Zawsze chętnie odpowiemy na Twoje pytania, przedstawimy wycenę lub zorganizujemy demonstrację. Niezależnie od tego, czy prowadzisz małą firmę, która dopiero rozpoczyna działalność, czy dużą korporację o złożonych wymaganiach testowych, mamy dla Ciebie odpowiednie rozwiązanie.
Inwestycja w wysokiej jakości twardościomierz to mądre posunięcie dla każdej firmy zajmującej się materiałami. Może pomóc Ci zapewnić jakość produktów, ulepszyć procesy produkcyjne i na dłuższą metę zaoszczędzić czas i pieniądze. Więc po co czekać? Skontaktuj się z nami już dziś i zacznijmy rozmawiać o tym, jak możemy spełnić Twoje potrzeby w zakresie testów twardości.
Referencje
- Międzynarodowy ASTM. (2023). Normy ASTM dotyczące badania twardości.
- ISO. (2023). Międzynarodowe standardy badania twardości.
- Podręcznik ASM, tom 8: Testy mechaniczne i ocena. Międzynarodowy ASM.