Определение твердости

Твердость материала – сопротивление проникновению в его поверхность стандартного тела – наконечника (индентора), например, шарика, конуса и т.п., недеформирующегося при вдавливании. В то же время твердость – это свойство поверхностного слоя материала сопротивляться упругой и пластической деформации или разрушению при местных контактах воздействия со стороны другого, более твердого и не получающего остаточной деформации тела (индентора). Эта трактовка твердости, как и первая, не всегда применима для всех существующих методов ее оценки, что обусловлено разным физическим смыслом чисел твердости и разнообразием используемых методик. При этом числа твердости могут характеризовать упругие свойства, сопротивление большим и малым пластическим деформациям, сопротивление металлов и сплавов разрушению.

Способы определения твердости делят на статические и динамические – в зависимости от скорости приложения нагрузки, а по способу ее приложения – на методы вдавливания наконечника и царапанием испытуемой поверхности алмазным острием под определенной нагрузкой.

Определяя твердость всеми методами (кроме микротвердости), измеряют суммарное сопротивление материала внедрению в него индентора, усредняющее твердость всех имеющихся структурных составляющих. Общим для всех методов определения твердости является создание местных контактных напряжений, при воздействии стандартного наконечника на испытуемую поверхность. Испытание на прочность получило очень широкое применение благодаря быстроте и простоте, портативности оборудования, а также возможности производить испытания на готовых деталях (изделиях) без их разрушения. В заводской практике нередко осуществляется стопроцентный контроль по твердости многих изделий ответственного назначения. Испытание на твердость – основной метод оценки качества термической обработки изделия.

Наибольшее распространение в практике получили методы Бринелля (ГОСТ 9012-59), Виккерса (ГОСТ 2999-75) и метод микротвердости
(ГОСТ 9012-76) (см. лабораторную работу № 1).