Pomiary twardości HT - krok po kroku

Twardość jest jednym z kluczowych parametrów, które decydują o jakości materiałów stosowanych w przemyśle. Pomiary twardości są niezbędne do określenia właściwości mechanicznych materiałów, takich jak stal, aluminium czy tworzywa sztuczne. W niniejszym artykule omówimy proces pomiaru twardości metodą HT (Hardness Test), a także przedstawimy trzy etapy tego procesu.

Wybór odpowiedniej metody pomiaru twardości

W zależności od rodzaju materiału i wymagań jakościowych można wybrać różne metody pomiaru twardości. Najbardziej popularne to metoda Rockwella, Brinella, Vickersa oraz Knoopa. Metoda Rockwella jest najczęściej stosowaną techniką, ze względu na jej szybkość i prostotę wykonania. Metoda Brinella jest używana głównie do badania twardości metali nieżelaznych i stopów, natomiast metoda Vickersa i Knoopa stosowane są do pomiarów twardości materiałów cienkowarstwowych oraz powierzchniowych. Wybór odpowiedniej metody zależy od rodzaju badanego materiału oraz celu pomiarów.

Przygotowanie próbki do badania

Przed przystąpieniem do pomiaru twardości, należy odpowiednio przygotować próbkę. Próbka powinna być gładka, równa i wolna od wszelkich zanieczyszczeń, które mogą wpłynąć na wynik pomiaru. W przypadku materiałów metalowych próbkę można przygotować za pomocą polerowania, szlifowania lub obróbki cieplnej. Dla tworzyw sztucznych próbkę można przygotować przez wycięcie odpowiedniej części z większego kawałka materiału. Ważne jest również, aby próbka miała odpowiednią grubość - zbyt cienkie materiały mogą ulec odkształceniu podczas pomiaru twardości.

Procedura pomiaru twardości metodą HT

Warto wiedzieć, że pomiary twardości HT polegają na naciskaniu penetrującego narzędzia na powierzchnię badanej próbki. Nacisk jest wykonywany przez określony czas, a następnie mierzone są wartości odkształcenia powierzchni próbki. Na podstawie tych wartości oblicza się twardość materiału. Proces pomiaru twardości metodą HT składa się z trzech etapów.

Etap 1 - Wybór odpowiedniego penetrującego narzędzia

W zależności od metody pomiaru twardości oraz rodzaju badanego materiału należy wybrać odpowiednie penetrujące narzędzie. Najczęściej stosowane są diamentowe stożki, sferyczne kulki czy piramidy kwadratowe.

Etap 2 - Naciskanie penetrującego narzędzia na powierzchnię próbki

Podczas tego etapu penetrujące narzędzie jest naciskane na powierzchnię próbki z określoną siłą i przez określony czas. Siła nacisku oraz czas trwania pomiaru zależą od metody pomiaru twardości oraz rodzaju badanego materiału.

Etap 3 - Odczytanie wartości odkształcenia powierzchni próbki

Po zakończeniu naciskania penetrującego narzędzia mierzone są wartości odkształcenia powierzchni próbki. Na podstawie tych wartości oblicza się twardość materiału, która jest wyrażana w jednostkach specyficznych dla danej metody pomiaru (np. w skali Rockwella, Brinella czy Vickersa).

Pomiary twardości są kluczowe dla przemysłu, gdyż pozwalają ocenić jakość materiałów oraz ich przydatność do różnych zastosowań. Dlatego też tak ważne jest stosowanie odpowiednich metod pomiaru oraz przestrzeganie procedur badawczych.