Najpoužívanejšou metódou tvrdosti vo výrobe je metóda lisovania, ako napríklad tvrdosť podľa Brinella, tvrdosť podľa Rockwella, tvrdosť podľa Vickersa a mikrotvrdosť. Získaná hodnota tvrdosti v podstate predstavuje odolnosť kovového povrchu voči plastickej deformácii spôsobenej vniknutím cudzích predmetov.
Nasleduje stručný úvod do rôznych jednotiek tvrdosti:
1. Tvrdosť podľa Brinella (HB)
Kalenú oceľovú guľôčku určitej veľkosti (zvyčajne s priemerom 10 mm) zatlačte do povrchu materiálu určitým zaťažením (zvyčajne 3 000 kg) a ponechajte ju tam určitý čas. Po odstránení zaťaženia sa pomer zaťaženia k ploche vtlačku rovná hodnote tvrdosti podľa Brinella (HB) v kilogramoch sily/mm2 (N/mm2).
2. Tvrdosť podľa Rockwella (HR)
Ak je HB>450 alebo je vzorka príliš malá, nemožno použiť Brinellovu skúšku tvrdosti a namiesto toho by sa malo použiť meranie tvrdosti podľa Rockwella. Používa sa diamantový kužeľ s vrcholovým uhlom 120° alebo oceľová guľôčka s priemerom 1,59 mm a 3,18 mm, ktorá sa pri určitom zaťažení vtláča do povrchu testovaného materiálu a tvrdosť materiálu sa získa z hĺbky vtlačenia. Tvrdosť testovaného materiálu sa dá vyjadriť v troch rôznych stupniciach:
HRA: Je to tvrdosť dosiahnutá použitím záťaže 60 kg a diamantového kužeľového vtlačovacieho telieska a používa sa pre materiály s extrémne vysokou tvrdosťou (ako napríklad spekaný karbid atď.).
HRB: Je to tvrdosť získaná použitím záťaže 100 kg a kalenej oceľovej guľôčky s priemerom 1,58 mm. Používa sa pre materiály s nižšou tvrdosťou (ako je žíhaná oceľ, liatina atď.).
HRC: Je to tvrdosť získaná použitím záťaže 150 kg a diamantového kužeľového vtlačovacieho telieska a používa sa pre materiály s vysokou tvrdosťou (ako je kalená oceľ atď.).
3 Tvrdosť podľa Vickersa (HV)
Na vtlačenie do povrchu materiálu použite diamantový štvorcový kužeľový vtlačovací nástroj so zaťažením menším ako 120 kg a vrcholovým uhlom 136° a vydeľte plochu vtlačenej jamky materiálu hodnotou zaťaženia, ktorá je hodnotou tvrdosti HV podľa Vickersa (kgf/mm2).
V porovnaní s tvrdostnými skúškami podľa Brinella a Rockwella má tvrdostná skúška podľa Vickersa mnoho výhod. Nemá obmedzenia špecifikovaných podmienok zaťaženia P a priemeru vtlačovacieho telieska D ako Brinell, ani problém deformácie vtlačovacieho telieska; ani problém, že hodnota tvrdosti podľa Rockwella sa nedá zjednotiť. A dokáže testovať akékoľvek mäkké aj tvrdé materiály ako Rockwell a dokáže testovať tvrdosť extrémne tenkých častí (alebo tenkých vrstiev) lepšie ako Rockwell, čo sa dá dosiahnuť iba povrchovou tvrdosťou podľa Rockwella. Ale aj za takýchto podmienok sa dá porovnávať iba v rámci Rockwellovej stupnice a nedá sa zjednotiť s inými úrovňami tvrdosti. Okrem toho, pretože Rockwell používa ako index merania hĺbku vtlačku a hĺbka vtlačku je vždy menšia ako šírka vtlačku, jej relatívna chyba je tiež väčšia. Preto údaje o tvrdosti podľa Rockwella nie sú také stabilné ako údaje podľa Brinella a Vickersa a samozrejme nie sú také stabilné ako presnosť podľa Vickersa.
Medzi Brinellom, Rockwellom a Vickersom existuje určitý konverzný vzťah a existuje tabuľka konverzných vzťahov, ktorú je možné dotazovať.
Čas uverejnenia: 16. marca 2023
