Selectarea și domeniul de aplicare al durimetrului

Durimetrul este un instrument de măsurare a durității metalelor. Definiția durității a fost formulată pentru prima dată de Leo Muhl și indică capacitatea unui material de a rezista pătrunderii în suprafața sa a unui obiect dur. Este unul dintre indicatorii importanți ai performanței materialelor metalice. În general, cu cât duritatea este mai mare, cu atât rezistența la uzură este mai bună.

În funcție de principiile diferite de măsurare, durimetrele se împart în: durimetru Leeb, durimetru Rockwell, durimetru Brinell, durimetru Shaw, durimetru Shore, durimetru Barcol, durimetru microduritate, durimetru Mohs, durimetru Vickers etc.

Durimetrul Brinell și durimetrul Rockwell sunt cele mai utilizate. Se pot testa cu ajutorul acestora oțelul și oțelul turnat, oțelurile aliate pentru scule, oțelul inoxidabil, fonta cenușie, fonta ductilă, aliajele de aluminiu turnate, aliajele de cupru-zinc (alama), aliajele de cupru-estaniu (bronzul), cuprul pur, oțelul forjat, tratamentul termic, cementarea, stratul durificat prin călire, învelișurile de suprafață, oțelul, metalele neferoase și piesele mici și subțiri, cauciucul, plasticul, suporturile pentru circuite integrate (IC), bijuteriile etc.

Există mai multe aspecte de luat în considerare în legătură cu durimetru.

1. Durimetrul în sine va genera două erori: una este eroarea cauzată de deformarea și mișcarea părților sale; cealaltă este eroarea cauzată de depășirea parametrului de duritate a standardului specificat. Pentru a doua eroare, durimetrul trebuie calibrat cu un bloc standard înainte de măsurare. Durimetrul Rockwell este considerat corespunzător dacă diferența de calibrare este în limitele ±1, iar valoarea stabilă în cadrul acestei diferențe este în limitele ±2, putându-se furniza o valoare de corecție. Atunci când diferența se află în afara intervalului ±2, durimetrul trebuie recalibrat și reparaționat sau înlocuit cu alte metode de determinare a durității.

2. Duritatea aparatului de măsurare a durității are domenii de aplicabilitate diferite și trebuie selectată în conformitate cu reglementările. De exemplu, atunci când duritatea este mai mare decât HRB100, trebuie utilizată scara HRC pentru testare; atunci când duritatea este mai mică decât HRC20, trebuie utilizată scara HRB pentru testare. Acest lucru se datorează faptului că, atunci când se depășește domeniul specificat de testare, precizia și sensibilitatea aparatului de măsurare a durității sunt reduse, valoarea durității este inexactă și nu este potrivită pentru utilizare.

3. La înlocuirea penetratorului sau a plăcii de sprijin, acordați atenție curățării zonei de contact. După înlocuire, utilizați o epruvetă din oțel cu o anumită duritate pentru a efectua mai multe teste până când valorile de duritate obținute în două teste consecutive sunt identice. Scopul acestei proceduri este ca penetratorul sau placa de sprijin să fie presat strâns și să aibă un contact bun cu partea de contact a mașinii de testare, pentru a evita afectarea preciziei rezultatelor testelor.

4. După reglarea durimetrului, la începutul măsurării durității, primul punct de testare este verificat cu un bloc standard de testare pentru a exclude situația în care contactul dintre eșantion și placa de sprijin nu este corespunzător, ceea ce ar duce la o valoare măsurată incorectă. După confirmare, durimetrul se află în stare normală de funcționare înainte ca eșantionul să fie testat oficial și valoarea durității măsurate să fie înregistrată.

5. Dacă eșantionul permite, se selectează, în mod obișnuit, cel puțin trei zone diferite pentru testare, obținându-se astfel cel puțin trei valori ale durității. Distanța dintre cele trei puncte este de cel puțin 3 mm, iar valoarea medie a celor trei măsurători este considerată duritatea eșantionului.

6. Pentru eșantioanele cu forme complexe, trebuie utilizate suporturi corespunzătoare, iar testarea se efectuează după fixarea acestora. Eșantioanele circulare sunt, în general, așezate în canale în formă de V pentru testare.

7. Duritatea aparatului de măsurare a durității trebuie calibrată conform reglementărilor. Blocul standard utilizat pentru calibrarea aparatului de măsurare a durității nu poate fi folosit pe ambele fețe, deoarece duritatea suprafeței standard și a celei opuse pot să nu fie identice. În general, se stipulează că blocul standard este valabil un an începând cu data calibrării.

domeniile de aplicare ale diverselor aparate de măsurare a durității sunt următoarele:

Aparat de măsurare a durității Brinell: Utilizat în principal pentru determinarea durității oțelurilor forjate și a fontelor cu structură neomogenă, precum și pentru metalele neferoase și oțelul moale. Încercarea de duritate Brinell este potrivită pentru inspecția materiilor prime și a produselor semifabricate pRODUSE . Avantajul constă în faptul că amprenta este mare, ceea ce permite reflectarea performanței globale a materialului și oferă o precizie ridicată; dezavantajul este că amprenta este mare și, în general, nu se utilizează pentru inspecția produselor finite.

‌ Aparat de măsurare a durității Rockwell: Potrivit pentru testarea durității diferitelor metale ferose și neferoase, inclusiv oțelul călit, oțelul călit și revenit, oțelul revenit, oțelul recopt, oțelul cu suprafață călită, materialele din carbură, materialele obținute prin metalurgie pulberilor, straturile aplicate prin pulverizare termică etc. Avantajul constă în domeniul larg de aplicații și în faptul că este potrivit pentru testarea durității diferitelor metale ferose și neferoase; dezavantajul este că amprenta este mică și este potrivită pentru metale sub formă de foi subțiri, țevi cu pereți subțiri etc.

‌ Durimetru Rockwell de suprafață: Potrivit pentru încercarea de duritate a foilor subțiri, cementării, nitrurării, stratelor întărite prin tratament de suprafață, oțelurilor inoxidabile și aliajelor de aluminiu etc. Durimetrul Vickers: Se utilizează pentru măsurarea pieselor mici, foilor subțiri de oțel, foliilor metalice, foilor pentru circuite integrate (IC), sârmelor, stratelor subțiri întărite, stratelor de placare electrochimică, sticlei, bijuteriilor și ceramicii. Avantajul constă în faptul că amprenta este mică, ceea ce face ca metoda să fie potrivită pentru încercarea pieselor mici și a materialelor subțiri; dezavantajul este că operațiunea este relativ complicată. Potrivit pentru încercarea pieselor mici, foilor subțiri de oțel, foliilor metalice și altor materiale.