Измерение твердости по Виккерсу

Показатель твердости – характеристика, позволяющая оценивать технические качества и особенности материала. Для его измерения твердости используются разные технологии, включая методы Виккерса, Роквелла и Бринелля. Измерение твердости по Виккерсу отличается рядом преимуществ, которые делают его востребованным в инженерном деле, промышленности, исследовательских лабораториях.

Метод измерения твердости по Виккерсу

Разработка метода принадлежит американскому инженеру-ученому Уильяму Виккерсу, который начал его применять с 1921 года. Технология позволяет определять макро- и микроскопические качества металла и принадлежит к числу самых точных среди используемых. Измерение твердости по Виккерсу применимо для определения соответствующих показателей и других материалов – керамики, пластмассы, композитов.

При проведении лабораторных замеров применяются:

• прибор с индентором – предметом, который вдавливается в поверхность материала для последующего изучения следа;
• твердые подложки;
• измерительный микроскоп;
• исследуемый образец.

Для измерения твердости металлов по Виккерсу в качестве индентора используется алмазная четырехгранная пирамида с углами в 136 градусов. Под воздействием нагрузки она вдавливается в поверхность металла или другого исследуемого материала. Результатом становится получение необходимого для расчетов следа. Способ незаменим для получения точных данных в металлургии, приборо- и станкостроении. Технология востребована также для научных исследований, связанных с изучением свойств сплавов, созданием новых материалов.

С помощью метода Виккерса осуществляется контроль качества производимой продукции, определять ее долговечность. Он позволяет углубиться в изучение структуры и поведения металла на молекулярном уровне, что является существенным при изготовлении ряда деталей, отдельных элементов.

Как действует метод измерение твердости по Виккерсу

Измерение твердости металла по Виккерсу основано на воздействии алмазной пирамиды, или интендора, на взятый для изучения образец материала. Задача заключается в проведение замеров образовавшегося на его поверхности следа и расчетов в соответствии с формулами.

Процедура измерения по Виккерсу состоит из нескольких этапов:

• проба материала помещается на специальное основание-подложку;
• индентор подвергается усилию разной величины, которая может составлять от считанных граммов до нескольких килограммов;
• измеряются длины диагоналей образовавшегося в материале следа в форме ромба;
• делаются расчеты в соответствии с формулами.

Значение нагрузки выбирается с учетом свойств материала, стоящих задач. Оставленный след должен иметь определенные геометрические параметры, которые необходимы для фиксации и последующих расчетов. Для замеров используется микроскоп. Значение твердости материала отражается в единицах Виккерса (HV). Чем выше их показатели, тем прочнее металл.

На данные анализа после измерения твердости по Виккерсу способны повлиять дефекты образца, его неоднородность. С этой целью след выполняется на разных участках исследуемого объекта, чтобы установить среднее значение и получить наиболее точный результат.

Преимущества измерения твердости по Виккерсу

Метод измерения твердости по Виккерсу отличается рядом преимуществ, которые выгодно отличают его от аналогичных способов.

Основные достоинства метода:

1. Точность. Измерения дают возможность получать значения с небольшими отклонениями в 1-2%.
2. Универсальность. Применяется для измерений показателей для стали, алюминия, других металлов, сплавов, композитов, пластмасс. Подходит для решения ряда задач промышленного, инженерного, научного, исследовательского характера.
3. Незначительность повреждений. Следы на поверхности являются минимальными. Технология позволяет сохранять структуру образца, не влияет на его основные качества.
4. Расширенный диапазон. Метод измерения твердости по Виккерсу позволяет измерять показатели материалов от очень мягких до очень твердых. Это отличает его от других способов, дает возможность использовать для изучения и анализа различных металлических изделий, включая детали механизмов, станков, оборудования.
5. Измерения небольших образцов. Способ применяется для замеров даже миниатюрных образцов, включая тонкие пленки или микрочастицы. Это делает возможным исследование наноматериалов, композитных составов при их создании в ограниченном объеме.
6. Быстрый характер проведения. Исследование одного образца занимает несколько минут, что существенно упрощает задачу.

Есть у метода измерения твердости металловы по Виккерсу и некоторые недостатки. Для проведения измерений требуется качественное специализированное оборудование, а также обученный персонал, готовый правильно выполнять процедуры и расчеты. Необходимо также принимать во внимание наличие влияющих характеристик, включая толщину и состояние поверхности образца. Это позволяет избежать искажений результата. Все перечисленное имеется и учитывается в нашей лаборатории при проведении исследований по заказу клиента.

Проведение измерений твердости по Виккерсу позволяет получать точные данные о твердости, упругости материалов, способности противостоять износу и внешнему воздействию. Это важные факторы при подготовке проектов, эксплуатации компонентов и узлов в промышленности, строительстве, изобретательстве.

Заказать услугу в нашей компании можно, позвонив по телефону +375 44 720-16-02 или воспользовавшись формой обратной связи.