Twardość metali. Co to znaczy? Jak się ją bada?

Wyroby ze stali są często używane tam, gdzie niezbędna okazuje się wytrzymałość na czynniki zewnętrzne, w tym obciążenia mechaniczne. Podatność na ich działanie przesądza z reguły o trwałości wyrobu, a także o szansach na to, że ulegnie on zniszczeniu oraz pomaga w określeniu, z jaką częstotliwością konieczna będzie jego wymiana. Aby przekonać się o tym, czy faktyczna charakterystyka danego stopu odpowiada założeniom, przeprowadzane jest badanie twardości metali. Przekonajmy się, czym jest twardość i sprawdźmy, jakimi metodami można się posłużyć do jej ustalenia.

Czym jest twardość metali?

Twardość metali to parametr pokazujący jak duża siła musi oddziaływać na ich powierzchnię, by doszło do ich odkształcenia. Na podstawie twardości można więc ustalić prawdopodobieństwo zmiany wymiarów w następstwie nacisku mechanicznego, a także ryzyka zarysowania oraz tempo ścierania się wykonanych z danego stopu detali. W celu określenia twardości przeprowadzane są różne rodzaje badań niszczących.

Istniejące metody pomiaru twardości metalu

Twardość metalu określa się za pomocą specjalnej sondy, która jest wykonana z materiału o znanej charakterystyce wytrzymałościowej. Proces badania polega na tym, iż próbnik z dużą siłą wciska się w powierzchnię stopu, a jego twardość można ustalić na podstawie wielkości spowodowanego odkształcenia. Wykorzystywane są w tym celu rozmaite procedury badawcze. W próbie metodą Brinella w metal wciskana jest kulka z węglików spiekanych lub stali, a miarą twardości staje się pole powstałego odcisku. W metodzie Vickersa używa się ostrosłupa o podstawie kwadratowej z ostrym wierzchołkiem, a twardość ustala się w oparciu o długość przekątnych odkształcenia. Wyróżnikiem metody Rockwella jest to, że oddziaływanie wgłębnika przebiega w 3 etapach.