Стаціонарні твердоміри

Стаціонарні твердоміри застосовуються для визначення твердості металів і сплавів у лабораторіях, відділах технічного контролю, металургії, машинобудуванні, інструментальному виробництві та під час контролю деталей після термічної обробки.

На відміну від портативних твердомірів, стаціонарні прилади забезпечують фіксоване встановлення зразка, контрольоване випробувальне навантаження та проведення вимірювання безпосередньо за обраним методом твердості.

Методи вимірювання твердості на стаціонарних твердомірах

Стаціонарні твердоміри відрізняються принципом вимірювання, величиною випробувального навантаження, конструкцією індентора та способом визначення результату.

Твердоміри Роквелла

Метод Роквелла широко застосовується у серійному виробничому контролі завдяки швидкому отриманню результату. Твердість визначається за залишковою глибиною проникнення індентора після прикладання попереднього та основного навантаження.

Залежно від шкали застосовуються алмазні або кулькові індентори. Однією з найвідоміших є шкала HRC, що застосовується, зокрема, для загартованих сталей, однак метод Роквелла включає значно більше шкал для різних матеріалів і діапазонів твердості.

Актуальна міжнародна методика випробувань наведена в ISO 6508-1:2023. Стандарт охоплює звичайні та поверхневі шкали Роквелла. :contentReference[oaicite:3]{index=3}

Твердоміри Брінелля

Під час випробування за Брінеллем у поверхню матеріалу під заданим навантаженням вдавлюється кульковий індентор. Після зняття навантаження вимірюється розмір відбитка, за яким визначається значення твердості HBW.

Метод особливо затребуваний під час контролю литва, поковок і матеріалів із крупнозернистою або неоднорідною структурою, оскільки порівняно великий відбиток дає змогу отримати усереднену характеристику досліджуваної ділянки.

Твердоміри Віккерса та мікро-Віккерса

Метод Віккерса використовує алмазний індентор у формі чотиригранної піраміди. Після прикладання навантаження вимірюються діагоналі отриманого відбитка, на основі яких визначається твердість HV.

Метод придатний для широкого діапазону металевих матеріалів, а також для низки металевих і неорганічних покриттів. Актуальну методику встановлює ISO 6507-1:2023. :contentReference[oaicite:4]{index=4}

Мікротвердоміри використовуються для невеликих зон контролю, тонких поверхневих шарів та окремих структурних складових матеріалу. Для таких вимірювань особливо важливі якісна підготовка поверхні та коректне оптичне вимірювання відбитка.

Види стаціонарних твердомірів

Як вибрати стаціонарний твердомір

Вибір приладу слід починати з методу випробування, передбаченого технічною документацією або технологічним процесом.

Стандарти вимірювання твердості

Основні міжнародні серії стандартів для стаціонарних методів:

• ISO 6506 — випробування металевих матеріалів за Брінеллем;
• ISO 6507 — випробування за Віккерсом;
• ISO 6508 — випробування за Роквеллом.

Серії містять окремі частини щодо методики випробування, перевірки та калібрування випробувальних машин і еталонних блоків. Тому конкретний нормативний документ вибирається відповідно до задачі контролю.

Міри твердості, індентори та приладдя

Для перевірки та експлуатації стаціонарного твердоміра використовуються міри твердості відповідного методу й діапазону.

Також важливий правильний вибір індентора: для різних методів і шкал застосовуються алмазні конуси, алмазні піраміди та кулькові індентори різних діаметрів.

Усі напрями обладнання зібрані в розділі «Контроль твердості матеріалів».

Часті запитання

Вибір залежить від стану матеріалу, діапазону твердості, товщини деталі та методу, визначеного технічною документацією. Для загартованих сталей часто використовують Роквелл HRC, але в інших випадках можуть застосовуватися Брінелль або Віккерс.

За Роквеллом вимірюється глибина проникнення індентора, а за Брінеллем — розмір відбитка кулькового індентора. Це різні методи з різними сферами застосування.

Мікротвердомір застосовують для невеликих деталей, тонких шарів, окремих структурних зон та інших задач, де звичайний відбиток занадто великий.

Так. Контрольні міри використовуються для періодичної перевірки роботи твердоміра та інших процедур, передбачених методикою і метрологічними вимогами.

УКРПРИЛАД постачає стаціонарні твердоміри для виробничих і лабораторних задач та допомагає підібрати прилад за методом випробування, шкалою твердості, навантаженням і розмірами контрольованої деталі.