4

I. Pomiary twardości

Twardością nazywa się odporność materiału na odkształcenia trwałe pod wpływem obciążeń skupionych (umiejscowionych) na małej powierzchni materiału. Najczęściej stosowane są pomiary twardości metodą Brinella, Rockwella, i Vickersa.

1.Metoda Brinella

Próba twardości metodą Brinella polega na wgniataniu kulki stalowej hartowanej o ściśle określonej średnicy D (10; 5 ; 2,5 ; 2 lub 1mm) w płaską, dostatecznie gładką powierzchnię przedmiotu lub próbki pod naciskiem P, prostopadłym do tej powierzchni. Wgniatana kulka pozostawia po sobie trwały odcisk w kształcie wgłębienia kulistego o średnicy d. Twardość Brinella, oznaczana jest zwykle symbolem HB i mierzona w , jest stosunkiem nacisku P wyrażonego w kG do pola powierzchni S kulistego trwałego wgłębienia w mm2.

HB=

Pole powierzchni S zależy od średnicy kulki wgniatanej D i od średnicy d otrzymanego wgłębienia. Obliczamy je ze wzoru

S=(D - )

Nacisk P oraz średnicę D kulki wgniatanej dobieramy zależnie od twardości metalu i grubości badanego przedmiotu. Średnicę d odcisku mierzy się za pomocą lupy z podziałką  w dwu prostopadłych kierunkach z dokładnością 0,05mm i oblicza się średnią średnicę, jako średnią arytmetyczną otrzymanych wyników. Metodę Brinella stosuje się zwykle do wyznaczenia twardości HB ~ 450, gdyż powyżej tej twardości podczas wgniatania kulki stalowej w materiał zbyt twardy, sama kulka może ulec odkształceniu. Szczególnie twarde kulki Hultgrena lub kulki wykonane z węglików spiekanych umożliwiają badanie twardości HB nawet do 650. Metodę pomiaru twardości Brinella stosuje się na ogół do badania twardości metali niezbyt twardych

Pomiary wykonywano dla kulki wgniatanej o średnicy D = 5mm.