Производственный процесс выплавки стали предусматривает определение ее твердости, что производится в условиях заводских лабораторий. Как правило, твердость определяют тремя способами: по Бринелю (ГОСТ 9012-59), по Виккерсу (ГОСТ 2999-75) и по по Роквеллу (ГОСТ 9013-59). Чтобы точность измерений была достоверной необходимо периодически проверять приборы, которые используют в данном процессе. Для этого существуют Меры твердости образцовые МТР -2 для вышеперечисленных методов, соответствующие ГОСТу 9031. Можно меры твердости образцовые, заказать здесь.
Измерение твердости по Бринелю.
Стальной шарик под действием пресса вдавливают в образец. Причем, нагрузка должна действовать вертикально и определенное время. После чего измеряют диаметр оттиска. Обозначение этого испытания – HB – это дробь, в числителе которой стоит нагрузка F или P, а в числителе площадь отпечатка A или F. Шарик может изменить свою форму под усилием, поэтому этот метод подходит для металлов с твердостью не выше 450 НВ. Условия испытания: шарик D = 10 мм, Р = 29430 Н (3000 кгс) и время действия усилия от 10 до 15 сек.
Испытание по методу Виккерса.
Тут в образец вдавливают правильную пирамиду, правильной формы, из алмаза. Угол 136 градусов. Твердость в этом случае является результатом деления усилия Р на площадь отпечатка от пирамиды. Этот способ подходит для определения твердости цементированных и азотированных металлов, а также тонкого листа. При определении твердости до 450 НВ данный метод имеет те же значения, что и первый способ. Твердость по методу Виккерса обозначается буквами HV. Нагрузка прилагается в пределах 294 Н в течение 10 – 15 сек.
Испытание металла по методу Роквелла.
Производят вдавливание наконечника с алмазом (используют шкалу А или Сэ) или шариком (шкала В). При этом прилагается раньше предварительное усилие, а потом основное. А измеряют остаточное углубление (е) наконечника в образец после того, когда основная нагрузка уже не действует. Диаметр шарика – 1,588 мм, а угол алмазной части – 120 градусов. За величину твердости принимают разность между самым большим проникновением в образец и остаточной глубиной (е). С учетом того, что после снятия основного усилия (F или Р) остается действие предварительной нагрузки Fo или Po. Если испытывают особенно твердые образцы, то используют шкалу прибора А: 70-85 ед. Если сталь термообработанная - шкала Сэ: 20-67 ед. Мягкие металлы и сплавы - шкала В: 25-100 ед.
