Izbira in področje uporabe trdometra

Merilnik trdote je orodje za merjenje trdote kovin. Pojem trdote je prvi predlagal Leo Muhl in pomeni sposobnost materiala, da se upre vdajanju trdega predmeta v njegovo površino. Je eden od pomembnih kazalcev lastnosti kovinskih materialov. Splošno velja, da je višja trdota, boljša je odpornost proti obrabi.

Glede na različne načele merjenja trdote ločimo merilnike trdote po Leebu, Rockwellu, Brinellu, Shawu, Shoreu, Barcolu, mikrotrdote, Mohsu in Vickersu.

Brinellov in Rockwellovl merilnik trdote sta najpogosteje uporabljana. Z njima je mogoče preizkušati jeklo in litino, zlitinsko orodno jeklo, nerjavno jeklo, sivo litino, vodno litino, litino aluminijeve zlitine, baker-cinkovo zlitino (mesing), baker-cinkovo zlitino (bronasto), čisto baker, kovano jeklo, toplotno obdelavo, cementacijo, zakalitveni sloj, površinske premaze, jeklo, neželezne kovine ter majhne in tanke dele, gume, plastične materiale, IC ploščice, nakit itd.

Pri merilniku trdote je treba upoštevati več pomembnih točk.

1. Trdometrični napravi sami nastanejo dve napaki: ena je napaka, povzročena z deformacijo in premikanjem njenih delov; druga pa je napaka, povzročena s presežkom trdosti nad določenim standardom. Za drugo napako je treba trdometrično napravo pred meritvijo kalibrirati z referenčnim blokom. Rockwellova trdometrična naprava je ustrezna, če je razlika pri kalibraciji znotraj ±1, stabilna vrednost znotraj te razlike pa znotraj ±2, pri čemer se lahko poda korekcijska vrednost. Če je razlika izven območja ±2, je treba trdometrično napravo kalibrirati in popraviti ali pa uporabiti druge metode za preizkušanje trdosti.

2. Trdostni merilnik ima različne obsege uporabe in ga je treba izbrati v skladu z določili. Na primer, ko je trdota višja od HRB100, je za preskus potrebno uporabiti lestvico HRC; ko je trdota nižja od HRC20, je za preskus potrebno uporabiti lestvico HRB. Ko se preskusni obseg prekorači, je natančnost in občutljivost trdostnega merilnika slaba, vrednost trdote ni natančna in zato ni primerna za uporabo.

3. Pri zamenjavi vtakalnika ali podstavka pozornost namenite čiščenju stične površine. Po zamenjavi uporabite jeklen vzorec določene trdote za večkratno preskušanje, dokler ne dobite dvakrat zaporedoma enakih vrednosti trdote. Namen je, da se vtakalnik ali podstavek tesno pritisne in dobro stika s stičnim delom preskusne naprave, kar preprečuje vpliv na natančnost rezultatov preskusa.

4. Po nastavitvi trdometra se pred začetkom merjenja trdote prva meritvena točka preveri z referenčnim preskusnim blokom, da se izključi možnost nezadostnega stika med vzorcem in podstavkom, kar bi povzročilo netočne meritve. Šele po potrditvi, da je trdomer v normalnem delovnem stanju, se začne uradno preskušanje vzorca in zapišejo izmerjene vrednosti trdote.

5. Če to omogoča oblika vzorca, se običajno izberejo različni deli vzorca za preskus najmanj treh vrednosti trdote. Razdalja med temi tremi točkami mora biti ≥3 mm, kot končna vrednost trdote vzorca pa se upošteva povprečje teh treh vrednosti.

6. Pri vzorcih zapletene oblike je treba uporabiti ustrezne podložke in jih pred preskusom pritrditi. Krogelne vzorce se običajno namesti v V-narezke za preskus.

7. Merilnik trdote je treba kalibrirati v skladu z veljavnimi predpisi. Standardni blok, uporabljen za kalibracijo merilnika trdote, ni dovoljeno uporabljati na obeh straneh, saj trdota standardne površine in nasprotne površine morda ni enotna. Splošno je določeno, da je standardni blok veljaven eno leto od datuma kalibracije.

ustrezna področja uporabe različnih merilnikov trdote so naslednja:

Brinell-ov merilnik trdote: Predvsem se uporablja za preizkušanje trdote kovanih jekel in litin s neenakomerno strukturo ter je tudi primerna za barvne kovine in mehka jekla. Brinellova metoda določanja trdote je primerna za pregled surovin in polizdelkov. iZDELKI prednost te metode je, da je vtis velik, kar omogoča oceno celostnih lastnosti materiala in zagotavlja visoko natančnost; slabost pa je, da je vtis velik in se metoda zato običajno ne uporablja za pregled končnih izdelkov.

‌ Rockwell-ov merilnik trdote: Primerno za preizkušanje trdote različnih železnih in neželeznih kovin, vključno z ugašeno jekleno, ugašeno in otemnjeno jekleno, otemnjeno jekleno, žarjeno jekleno, površinsko utrjeno jekleno, karbidnimi materiali, materiali iz praškaste metalurgije, termičnimi pršnimi premazi itd. Prednost je širok nabor uporab in primernost za preizkušanje trdote različnih železnih in neželeznih kovin; slabost pa je majhna vdolbina, zato je primerno za tanke plošče iz kovin, tankostenske cevi itd.

‌ Merilnik površinske trdote po Rockwellu: Primerno za preizkušanje trdote tankih plošč, karburiranih, nitridiranih in površinsko zakaljenih plasti, nerjavnih jekel in aluminijevih zlitin itd. ‌ Vickersov trdomer: Uporablja se za merjenje majhnih delov, tankih jeklenih plošč, kovinskih folij, integriranih vezij (IC), žic, tankih zakaljenih plasti, elektroplastnih plasti, stekla, nakita in keramike. Prednost je majhna vdolbina, kar omogoča preizkušanje majhnih delov in tankih materialov; slabost pa je relativno zapletena uporaba. Primerno za preizkušanje majhnih delov, tankih jeklenih plošč, kovinskih folij in drugih materialov.