Как определить твердость металла в домашних условиях?

Как определить твердость металла в домашних условиях?

Сообщение trayan » 16 сен 2009, 10:08

Re: Как проверить твердость стали подручными средствами

Сообщение Messer » 16 сен 2009, 15:19

Re: Как проверить твердость стали подручными средствами

Сообщение trayan » 16 сен 2009, 17:27

Re: Как проверить твердость стали подручными средствами

Сообщение trailmaster » 16 сен 2009, 19:12

Re: Как проверить твердость стали подручными средствами

Сообщение Egor. » 17 сен 2009, 08:30

Re: Как проверить твердость стали подручными средствами

Сообщение Alt2000 » 03 окт 2009, 11:53

Т.е. 45 по Роквелу и 61 «мало чо значит»?
У, батенька. 🙁

ИМХО, для, «чтобы резало» твердость должна быть выше 55-56 ед. Старый, совецкий надфиль, должен «брать» с ощутимым трудом — его твердость ок.63.

Re: Как проверить твердость стали подручными средствами

Re: Как проверить твердость стали подручными средствами

Сообщение Мангуст » 03 окт 2009, 13:37

Re: Как проверить твердость стали подручными средствами

Сообщение Egor. » 05 окт 2009, 12:31

Re: Как проверить твердость стали подручными средствами

Сообщение Kart » 05 окт 2009, 12:43

Re: Как проверить твердость стали подручными средствами

Сообщение Va » 05 окт 2009, 13:42

Re: Как проверить твердость стали подручными средствами

Сообщение Kenguru13 » 24 ноя 2011, 17:21

Re: Как проверить твердость стали подручными средствами

Сообщение vadel » 24 ноя 2011, 21:07

Re: Как проверить твердость стали подручными средствами

Сообщение Kenguru13 » 24 ноя 2011, 21:13

Re: Как проверить твердость стали подручными средствами

Сообщение morowka » 05 дек 2011, 18:13

Re: Как проверить твердость стали подручными средствами

Сообщение Kenguru13 » 05 дек 2011, 21:30

Re: Как проверить твердость стали подручными средствами

Сообщение GarikDT » 05 дек 2011, 23:25

Re: Как проверить твердость стали подручными средствами

Сообщение Kenguru13 » 06 дек 2011, 08:25

Re: Как проверить твердость стали подручными средствами

Сообщение GarikDT » 23 дек 2011, 02:53

Страшная история в тему:
Зашел я как то в ножевой магазин. И вдруг в помещение врывается молодой человек. Комплекции он был совсем не выраззительной, а вот манеры, лексикон и жесты выдавали в нём персонажа которому очень бы хотелось бы быть в тюрьме авторитетом. Этот кадр с апломбом, достаёт перед носом продавца какой то ножик, и начинается: «я просил самый крутой пролдали херню чё будем делать». Оказывается: купил этот дятел что-то из дамаскированной стали примерно за 700грн. Пришёл домой, и перед «уважаемыми людьми» решил продемонстрировать свою круть. Наш герой, достал из ящика с инструментами старенький самодельный (возможно из напильника) кухонничек. И одухотворённый древним эпосом про волшебные свойства булата рубанул клинок в клинок. Занавес.
Красивый и немаленький «полочник» был перерублен посредине сантиметра на полтора, а страшненький ножичек для чистки овощей остался прежним. Спор с продавцом я слушал минут 15. Он не отличался конструктивизмом: «Мне такой нож не нужен» VS «Мне тоже». Даже немного поучаствовал. Потом мне стало скучно и я пошол по своим делам.

Мораль: Чтобы познать 合気道 не обязательно быть восхваляемым.

Как проверить твердость металла – главные секреты

Статьи По Теме

Что такое средства индивидуальной защиты и как они классифицируются?

Секреты успешно разработанной рекламы в метро

Поплавковый клапан – какие проблемы решает

Когда речь заходит о металлах, имеет значение важный показатель как его твердость. Фактор такого плана играет значимую роль в выборе, использовать или нет тот или иной металл в производстве для изготовления изделий определенного предназначения. Стоит разобраться подробнее в этом вопросе, для чего требуется проверка твердости металла в производственной линии разных отраслей деятельности.

Что такое твердость металла

Под данным понятием подразумевают характеристику, тесно связанную с металлами и их сплавами. Это способность не поддаваться разрушениям при синхронизации верхнего слоя с более твердым металлом. На основе этих знаний изготавливают различное оборудование, детали, играющие роль в долговечности эксплуатации предметов, конструкций, машин, инструментов. Проще говоря, устойчивость к деформации. Проверять этот параметр можно разными способами.

Методы проверки твердости металлов

Эксперты различают несколько вариантов проверок характеристики:

  • Согласно методу Бриннеля, в процессе проверки принимает участие стальной шарик. Его под большим давлением вдавливают в металлическую поверхность. Затем специальная лупа вступает в действие, и с ее помощью специалист замеряет диаметр лунки. Твердость определяется по табличным данным. Этот способ – первый метод определения характера металла. Так измеряются мягкие сплавы.
  • Методика Роквелла предполагает воздействие на металлическую поверхность с помощью алмазного конуса. В деле измерения твердости мягких, цветных, тонких Ме применяют специальный пресс. Его не относят к очень точным, хотя успешно он участвует для исследования твердых сплавов.
  • Аналогичные действия с предыдущим заложены в метод Викксера, предполагающий обращение к алмазной пирамиде, только угол вершины не 120, а 136 градусов. Нагрузка осуществляется в строго перпендикулярном виде к металлу и медленно увеличивается. Относится к высокоточным способам.
  • Способ Шора подразумевает наличие бойка с наконечником из алмазного напыления. Он падает с конкретной высоты на поверхность испытуемого материала. Твердость измеряется по высоте отскока бойка. Отличается эта методология большим разбросом показаний, по большей части применяется для измерения криволинейных предметов, крупногабаритных деталей.

В домашних условиях показатель также измеряется, но ожидать высокой точности не стоит. При обращении к профессионалам можно получить высокоточный результат, и это ответственный момент. Некоторые проводят домашний ликбез по определению этой величины, используя обычную бутылку и царапая по ней металлическим предметом, например, лезвием ножа. Металл в 62 единицы легко царапает стекло, чего не сказать о 56 единицах.

О чем говорит твердость металла, что это дает

Возникает вопрос, зачем вообще нужно замерять данный параметр. Характеристики металлов имеют значение для специалистов, занятых в отрасли термообработки сталей. Вывод о механических свойствах сварочного шва получают также при исследовании околошовной поверхности.

Целесообразность проводимых исследований также предопределена намерением производителей получить высокопрочные изделия, чтобы они могли выдержать разные условия эксплуатации, температурные перепады, обеспечить надежность. Твердость металлоизделия относится к первичной конструкционной характеристике.

Исследования производятся, ставя следующие цели.

  • Проанализировать состояние материала под действием времени.
  • Получить сведения о вероятных деструктивных последствиях для улучшения эксплуатационных возможностей.
  • Осуществить контроль полученных итогов в рамках температурной обработки.

По сведениям, приобретенным в ходе экспериментов, удается выяснить устойчивость к истиранию, износу исходного материала.

Заключение

Для проведения анализа выдвигаются определенные условия к испытываемому материалу. В частности заготовку подбирают ровную. Она должна плотно прилегать к твердомеру, с тщательно обработанными краями. В результате добиваются основополагающего механического качества, играющего роль в производстве добротных изделий. Специалисты используют результаты, полученные в ходе исследования, сверяют их с ранее известным анализом, и это большая работа, помогающая определиться с методикой производства. Информация необходима для машиностроительных, металлообрабатывающих, металлургических предприятий. Понятие «твердость» связано с упругостью, пластичностью, прочностью, хотя прямой связи между механическими качествами нет. Важно обращаться к профессионалам для выполнения подобных работ, домашняя методика годится только для задач по закаливанию ножей.

Читайте также  Бронзирование металла в домашних условиях

Как определить твердость металла в домашних условиях?

Войти

Авторизуясь в LiveJournal с помощью стороннего сервиса вы принимаете условия Пользовательского соглашения LiveJournal

  • Recent Entries
  • Archive
  • Friends
  • Profile
  • Memories

Как проверить нож (тесты на качество ножей).


Сейчас у любителей ножей в России есть достаточно много возможностей выбрать и купить нож, который нравится. Это можно сделать и в магазинах и через интернет, нож можно подобрать и бюджетный и дорогой, серийную модель и изделие от мастеров. Есть много форумов и конференций, где любители ножей обсуждают достоинства и недостатки моделей. Информации очень много и за всей уследить практически невозможно. Практически на всех отечественных конференциях довольно часто задаются и обсуждаются вопросы качества ножей. Это интересно всем — и новичкам и людям знающим, ведь не может один человек купить или пересмотреть все ножи…
Не так давно озадачилися мыслью о том, что не плохо было бы иметь набор тестов, с помощью которого можно определить качество клинка. Как при его покупке, так и порзже, — сравнить его с другими, уже имеющимися в наличии ножами спокойно, в домашних условиях. Тесты должны быть простыми (без замысловатого оборудования и применения серьезного инструмента), не продолжительными по времени, корректными. Они должны более-менее достоверно определять какие-либо характеристики клика — твердость, стойкость РК и т.д. Мы понимаем, что вопросы тестирования поднимались уже неоднократно, на разных конференциях, но так и не нашли их отражения именно в таком аспекте.

Теперь сам набор тестов. Буду очень рад, если кому-то они помогут.

Вытереть лезвие насухо и начисто об что есть. И подышать на него. Затем смотреть, как сходит испарина. Должна сходить ровно и лежать ровно без дыр и кривулей. Это говорит о том, что сталь однородная (а значит — используется не что попало).

Комментарий:
Тест лучше делать не один раз и в разных местах клинка. На узком клинке (например, Викторинокс) сход пятен может достаточно равный √ стоит сделать больше тестов. Стоит смотреть и именно сход испарины, царапины и не стертые пятна на клинке могут искажать картинку, поэтому стоит выбрать угол зрения такой , чтобы эти огрехи были меньше видны.

Надавливать ногтем большого пальца перпендикулярно стали. Независимо от того, насколько она отполирована, есть какое то странное ощущение тупой боли, когда давишь хорошо закалeнную железяку. Объяснение этому научное есть, но долго писать.

Комментарий:
По ощущениям, чем быстрее в ногте возникает чувство боли, тем лучше закалка.

Звон клинка. Поднесите к уху кончик лезвия и подушечкой большого пальца тихонько погладьте поперeк режущей кромки. Клинок должен быть свободен (не зажимайте его в пальцах). Хорошее лезвие, хоть чуть-чуть, да отзванивает высоким звоном. Дополнительно ещe можно слегка пощeлкать клинок ногтем, — тоже должен отзванивать. Это как раз и есть признак хорошей закалки.

Комментарий:
Нож лучше подвешивать свободно на шнуре. Рукоять гасит звук. У складных этот эффект сильнее, видимо, из-за подвижного соединения.

Держа в руке медную монету (типа старой пятикопеечной), не показывая еe продавцу, надо незаметно лезвием порезать с неe стружечку. Чисто режется и долго, — значит, сталь хорошо закалeнная и РК «держит». Если сначала цепляет, а потом переходит на скольжение, — значит, первичная острота быстро села о монетку, а сталь либо плохого качества, либо плохо закалена. Если вообще не берeт, то нож либо тупой (вообще-то, калeный и тупой брать будет, как шабер), либо настолько мягкий, что ему не по зубам такие мероприятия.

Комментарий:
Как представляется, этот тест нужно исполнять маленьким участком клинка около пятки. На маленьком участки достовернее «по монете» определить стойкость РК. И основная часть РК останется целой, а это может понадобиться, — и что бы в магазине не ругались, и для дальнейших тестов. Монета и клинок встречаются примерно под 45 градусов. Хорошим результатом можно считать проход 1/4 окружности монеты и более со снятием 1/2 — 1/3 её толщины. Полезно визуально оценить завал РК во время и после строгания.

Резать простой бытовой изолированный двужильный провод с медными жилками. Перед 1-ым резом проверить рез клинком газеты и определить свои ощущения от него. И после каждого реза провода на газете проверять режущие свойства клинка. Если клинок подсел после 1-го или 2-го реза, то сталь плохая. Если после 3-х резов провода клинок стал чуть тупее, то сталь удовлетворительная. Если после 5-6-ти резов признаков затупления нет или они не значительные, то считаем сталь хорошей. Вместо газеты можно визуально осматривать РК на предмет затупления (блеск РК), но, думается, что визуальная оценка гораздо сложней, чем рез гахетые.

Комментарий:
Можно на газете проверяться до теста, после 3-го режа и, например, после 6-го. Это зависит от того, как клинок режет провод. Если рез нормальный, то проверяться можно реже. Не столько важен угол РК (хотя лучше и методологически правильнее углы иметь примерно одинаковые, т.к. больший угол будет иметь большую стойкость), сколько важно, как клинок режет газету до и после проводов. Так что, вполне возможно тест делать по заводской заточке. Кроме газеты состояние РК можно проверять визуально. Монета может быть заменена медным прутком или обычным гвоздем (тут критерии качества должны быть чуть зменены опытным путем).

Царапать клинок ножа острием другого ножа, держа 2-ой нож РК вверх. Затем ножи меняются местами. Стараемся царапать с одинаковыми усилиями. Смотрим царапины, которые клинки оставили друг на друге. Суть в том, что если у вас есть нож, качеством клинка которого вы вполне удовлетворены, то можно определить твердость нового ножа в сравнении с твердостью вашего. Если ваш нож оставляет на новом более глубокие царапины, чем новый на вашем, то твердость нового ниже и наоборот. Если царапины примерно равные, то и твердость примерно одинакова. Бывает, что иногда сравниваются ножи, у одного из которых клинок полированный, а у другого с пескоструйной обработкой. В этом случае клинок с пескоструйной обработкой оказывается в более плохом положении и это нужно учитывать. Этот тест сомнителен применительно к клинкам с покрытиями, т.к. он явно повредит эти покрытия. Есть ещё один момент. Если мы сравниваем, например «Викторинокс» и «Чинук», то разница в исполнении скоса лезвия к острию может сказываться на результатах теста. В конкретном примере Викс в более проигрышной позиции. Однако не все так страшно по поводу учета пескоструйной обработки и формы скоса. После того, как этот тест вы проделаете сами и несколько раз, то появляется некоторое понимание как ощущений при царапанье, так и их результатов. Хотя они и несколько субъективны, но корректировки в выводы вполне можно внести.

Комментарий:
Действительно, на клинках с покрытием или оставленной производителем окалиной тест вызывает затруднения, и весьма тяжело внести коррективы. С пескоструйкой и шлифованием такие проблемы менее значительны. Нужно постараться делать рез всей диной РК, горизонтальным движением. Резать можно на деревянной поверхности, это будет экономить провод.

Читайте также  Токарный станок по металлу для гаража

Гнуть клинок в обе стороны и смотреть, — останется ли изгиб после этого? Или же клинок восстановит свою форму? Предлагается изгиб (обуха) примерно 30 градусов от плоскости клинка. Вручную, особенно на коротких клинках, это весьма затруднительно исполнить из-за толщины клинка, однако пробовать стоит, т.к. «сырая» сталь вполне может поддаться. Не возникает проблем с тонкими клинками (кухонные ножи, например). При проверке клинка на остаточную деформацию, не стоит забывать о существовании вероятности того, что клинок может сломаться у вас у руках.

Комментарий:
Само собой тест можно делать, зажав нож в тисах.

Ударить клинком плашмя по 1-2 раза с каждой стороны. Удары наносить средней силы и желательно по дереву. Больше это подходит для нескладных ножей. В добавок можно сделать по 2-3 рубящих удара РК и обухом, тем самым ещё и проверить крепление клинка в рукояти.

РК ножа приведена вами в то состояние, которое вы считаете оптимальным для дальнейшего использования ножа. Берется свежий белый хлеб (батон) и режется ломтиками мм в 6-8. Рез осуществляется в вертикальной плоскости, горизонтального перемещения ножа не должно быть. Если не удается резать так, то горизонтальное перемещение делать минимальным. Чем меньше сминание хлеба при резке и меньше крошек, тем лучше. Вы можете сказать, что это скорее говорит о качестве РК, чем о качестве стали. Однако опыт показывает, что при очень близких толщинах спусков и доводках РК, клинки разных производителей ведут себя по-разному, что говорит скорее о разнице в сталях производителями используемых.

Проводим по клинку надфилем с сильным или средним нажимом. Если надфиль лишь слегка царапает клинок, то твердость последнего высокая. Если надфиль снимает мелкую стружку с проскальзываниями, то можно предположить, что твердость приемлемая. Если снимается крупная стружка без проскальзываний на протяжении всего рабочего хода надфиля, то твердость низкая. Надфиль лучше использовать новый или, по крайней мере, несильно засаленный.

Тестирование прочностных свойств лезвийной части клинка производится ее прокаткой по латунному или бронзовому стержню, зажатому в тиски, под углом в 45 градусов к плоскости клинка с обоих его сторон. Этот метод стоит использовать на клинках, имеющих не слишком толстую режущую кромку (топор, к примеру, так проверить не выйдет). Усилие прижатия клинка к стержню должно быть таковым, чтобы при прокатке на лезвии визуально фиксировалась незначительная «волна» упругих деформаций, пробегающих по ее длине в месте контакта со стержнем. Остаточных деформаций после снятия нагрузки быть не должно, равно как и локального разрушения лезвия. Сам тест (по-английски он именуется «brass rod hardness test») и его описание приведено в монографии Wayne Goddard «The Wonder of Knifemaking», ISBN: 0873417984 Krause Publications, 158pp. (по источникам А. Марьянко). Также, как и в тесте №7, тут существует вероятность разрушения клинка и, скорее всего, даже более высокая. При отсутствии стержня, вместо него можно использовать обух другого ножа.

Если есть образец (стальная пластина или линейка) с известной нам твердостью (проверяли на Роквелле, например), то, царапая его ножом, можно сделать выводы о твердости клинка. Если клинок не оставляет следов, то он существенно мягче. Если следы слабые, то твердости примерно равны. Глубокие царапины оставит более твердый клинок. Получается примерно тоже, что и в тесте №6, только можно точнее судить о твердости, т.к. мы знаем твердость образца.

Полоска добротного (У8 например) и доступного металла (примерно 100*20*2 мм) закаленная с одной стороны, даст плавный переход твердости. Тестируем в трех местах. По полученным данным расчерчиваем полоску через единицу твердости (или рядом на бумаге) Приходим в магазин, просим нож, проводим острием по полоске, и смотрим, где эта царапина заканчивается. Но… Нож могут и не дать… Можно просто обломок ножовочного полотна по металлу отпустить с одной стороны. Но надо иметь точные данные по его твердости.

Можно приготовить и иметь набор стальных пластин с известной разной твердостью. А оформить в виде брелка, — для удобства ношения. Сущность же теста остается прежней. Кстати это предложение практически тоже самое, что и определение твердости при помощи набора тарированных (каждый напильник со своим диапазоном твердости) напильников.

Ножи располагаются перпендикулярно, РК-ми друг другу. Обух нижнего можно опереть на что-нибудь твердое. Давим верхним на нижний, а потом смотрим зазубрины на РК √ мягче тот, на котором осталась отметина. Выкрашивание РК — признак перекалки ножа. Этот тест некая альтернатива проверке ножей ударом лезвия о лезвие, последствия от него менее разрушительны для ножа. Углы РК подразумеваются одинаковыми, в противном случае, нож с меньшим углом будет находиться в проигрышном положении. Предлагается использовать его на примерно одинаковых по качеству клинках, для окончательного выявления лучшего после серии тестов. Если предыдущие тесты определили лучший из кликов, то этот, в принципе, не нужен.

Формулы расчета твердости по различным методам

Какие методы существуют для определения твердости?

Для определения твердости образцов существуют различные методы, такие как статический и динамический (ударный) и ультразвуковой.

Динамические и ультразвуковые методы не требуют определения твердости вручную. Твердость отображается на экране.

Для методов по Бринеллю, Виккерсу и Микро-Виккерсу существуют эмпирические таблицы и формулы для расчета твердости.

Для метода по Роквеллу существует формула для измерения глубины отпечатка.

По методу Шора измеряется глубина вдавливания индентора в поверхность исследуемого образца под действием тарированной пружины.

Как измеряют твердость методом Бринелля?

Измерение твердости по Бринеллю происходит путем внедрения с определенной нагрузкой закаленного стального шарика (диаметром 2,5 мм; 5 мм или 10 мм) в поверхность испытуемого образца. В результате на поверхности образца получается отпечаток. С помощью лупы измеряют диаметр отпечатка.

Измерение твердости по Бринеллю происходит путем внедрения с определенной нагрузкой закаленного стального шарика (диаметром 2,5 мм; 5 мм или 10 мм) в поверхность испытуемого образца. В результате на поверхности образца получается отпечаток. С помощью лупы измеряют диаметр отпечатка.

Формула твердости по Бринеллю.

Формула расчета твердости методом Бринелля (HB, HBW):

  • где НВ – при использовании стального шарика для металлов с твердостью менее 450 единиц; (HBW – при использовании шарика из твердого сплава с твердостью более 450 единиц), кгс;
  • F – нагрузка, действующего на индентор, Н (кгс);
  • А – площадь поверхности отпечатка, мм 2 ;
  • D – диаметр стального шарика, мм;
  • d – диаметр отпечатка, мм.

Нагрузку на шарик выбирают в зависимости от вида материала К и должна быть пропорциональна квадрату диаметра шарика:

Соответствующую нагрузку F и диаметр шарика D выбирают таким образом, чтобы диаметр отпечатка находился в пределах:

Толщина образца должна, как минимум в 8 раз превышала глубину внедрения индентора.

Как измеряют твердость методом Роквелла?

Измерение твердости по Роквеллу основан на погружение алмазного наконечника (120 градусов) или стального закаленного шарика (диаметром 1,588 мм) с последующим измерением глубины отпечатка.

Формула твердости по Роквеллу

Формула расчета твердости по Роквеллу (HR):

  • при измерении твердости алмазным наконечником (120 градусов) применяют формулу:
Читайте также  Как просверлить отверстие в твердом металле?

где H-h-разность глубин внедрения индентора (в мм) после снятия основной нагрузки и до ее приложения.

  • при измерении твердости закаленным стальным шаровым индентором (диаметром 1,588 мм):

Как измеряют твердость методом Виккерса?

Измерение твердости по Виккерсу происходит путем плавного внедрения четырехгранной алмазной пирамиды (с противоположным углом 136 градусов) в исследуемую поверхность образца, с дальнейшим измерением диагонали отпечатка d и расчета твердости исследуемого образца по таблицам (подробнее в ГОСТ 2999-75).

Формула твердости по Виккерсу.

Формула расчета твердости по Виккерсу (HV):

  • где F – испытательная нагрузка, действующее на индентор, кгс;
  • М – площадь поверхности отпечатка, мм 2 ;
  • a – наклон алмазного наконечника пирамидной формы;
  • d – средняя длина диагонали отпечатка, мм.

23. Твердость материалов. Методы определения твердости.

Твёрдость — свойство материала сопротивляться проникновению в него другого, более твёрдого тела — индентора.

Твёрдость определяется как отношение величины нагрузки к площади или объему поверхности отпечатка. Различаютповерхностную и объемную твёрдость:

поверхностная твёрдость — отношение нагрузки к площади поверхности отпечатка;

объёмная твёрдость — отношение нагрузки к объёму отпечатка.

Различают также восстановленную и невосстановленную твёрдость. Восстановленная твёрдость определяется как отношение нагрузки к площади или объему отпечатка, а невосстановленная твёрдость определяется как отношение силы сопротивления внедрению индентора к площади или объему внедренной в материал части индентора.

Твёрдость измеряют в трёх диапазонах: макро, микро, нано. Макродиапазон регламентирует величину нагрузки на индентор от 2 Ндо 30 кН. Микродиапазон регламентирует величину нагрузки на индентор до 2 Н и глубину внедрения индентора больше 0,2 мкм. Нанодиапазон регламентирует только глубину внедрения индентора, которая должна быть меньше 0,2 мкм [1] . Часто твердость в нанодиапазоне называют нанотвердостью (nanohardness) [ неизвестный термин ] [2] .

Измеряемая твердость, прежде всего, зависит от нагрузки, прикладываемой к индентору. Такая зависимость получила названиеразмерного эффекта, в англоязычной литературе — indentation size effect. Характер зависимости твердости от нагрузки определяется формой индентора:

для сферического индентора — с увеличением нагрузки твердость увеличивается — обратный размерный эффект (reverse indentation size effect);

для индентора в виде пирамиды Виккерса или Берковича — с увеличением нагрузки твердость уменьшается — прямой или просто размерный эффект (indentation size effect);

для сфероконического индентора (типа конуса для твердомера Роквелла) — с увеличением нагрузки твердость сначала увеличивается, когда внедряется сферическая часть индентора, а затем начинает уменьшаться (для сфероконической части индентора).

Методы определения твёрдости по способу приложения нагрузки делятся на: 1)статические и 2) динамические (ударные).

Для измерения твёрдости существует несколько шкал (методов измерения):

Метод Бринелля — твёрдость определяется по диаметру отпечатка, оставляемому металлическим шариком, вдавливаемым в поверхность. Твёрдость вычисляется как отношение усилия, приложенного к шарику, к площади отпечатка (причём площадь отпечатка берётся как площадь части сферы, а не как площадь круга (твердость по Мейеру)); размерность единиц твердости по Бринеллю Па (кг-с/мм²). Число твердости по Бринеллю по ГОСТ 9012-59 записывают без единиц измерения. Твёрдость, определённая по этому методу, обозначается HB, где H = hardness (твёрдость, англ.), B — Бринелль;

Метод Роквелла — твёрдость определяется по относительной глубине вдавливания металлического шарика или алмазного конуса в поверхность тестируемого материала. Твёрдость, определённая по этому методу, является безразмерной и обозначается HR, HRB, HRC и HRA; твёрдость вычисляется по формуле HR = 100 − kd, где d — глубина вдавливания наконечника после снятия основной нагрузки, а k — коэффициент. Таким образом, максимальная твёрдость по Роквеллу соответствует HR 100.

Метод Виккерса — твёрдость определяется по площади отпечатка, оставляемого четырёхгранной алмазной пирамидкой, вдавливаемой в поверхность. Твёрдость вычисляется как отношение нагрузки, приложенной к пирамидке, к площади отпечатка (причём площадь отпечатка берётся как площадь части поверхности пирамиды, а не как площадь ромба); размерность единиц твёрдости по Виккерсу кг-с/мм². Твёрдость, определённая по этому методу, обозначается HV;

Твёрдость по Шору (Метод вдавливания) — твёрдость определяется по глубине проникновения в материал специальной закаленной стальной иглы (индентора) под действием калиброванной пружины [4] . В данном методе измерительный прибор именуется дюрометром. Обычно метод Шора используется для определения твердости низкомодульных материалов (полимеров). Метод Шора, описанный стандартом ASTM D2240, оговаривает 12 шкал измерения. Чаще всего используются варианты A (для мягких материалов) или D (для более твердых). Твёрдость, определённая по этому методу, обозначается буквой используемой шкалы, записываемой после числа с явным указанием метода.

Дюрометры и шкалы Аскер — по принципу измерения соответствует методу вдавливания (по Шору). Фирменная и нац. японская модификация метода. Используется для мягких и эластичных материалов. Отличается от классического метода Шора некоторыми параметрами измерительного прибора, фирменными наименованиями шкал и инденторами.

Твёрдость по Шору (Метод отскока) — метод определения твёрдости очень твёрдых (высокомодульных) материалов, преимущественно металлов, по высоте, на которую после удара отскакивает специальный боёк (основная частьсклероскопа — измерительного прибора для данного метода), падающий с определённой высоты [5] . Твердость по этому методу Шора оценивается в условных единицах, пропорциональных высоте отскакивания бойка. Основные шкалы C и D. Обозначается HSx, где H — Hardness, S — Shore и x — латинская буква, обозначающая тип использованной при измерении шкалы. [6][7]

Следует понимать, что хотя оба этих метода являются методами измерения твёрдости, предложены одним и тем же автором, имеют совпадающие названия и совпадающие обозначения шкал это — не версии одного метода, а два принципиально разных метода с разными значениями шкал, описываемых разными стандартами.

Метод Кузнецова — Герберта — Ребиндера — твёрдость определяется временем затухания колебаний маятника, опорой которого является исследуемый металл;

Метод Польди (двойного отпечатка шарика) — твердость оценивается в сравнении с твердостью эталона, испытание производится путем ударного вдавливания стального шарика одновременно в образец и эталон (см. иллюстрацию);

Шкала Мооса — определяется по тому, какой из десяти стандартных минералов царапает тестируемый материал, и какой материал из десяти стандартных минералов царапается тестируемым материалом.

Метод Бухгольца — метод определения твердости при помощи прибора «Бухгольца». Предназначен для испытания на твердость (твердость по Бухгольцу) полимерных лакокрасочных покрытий при вдавливании индентора «Бухгольца». Метод регламентируют стандарты ISO 2815, DIN 53153, ГОСТ 22233. [8][9]

Методы измерения твёрдости делятся на две основные категории: статические методы определения твёрдости и динамические методы определения твёрдости.

Для инструментального определения твёрдости используются приборы, именуемые твердомерами. Методы определения твердости, в зависимости от степени воздействия на объект, могут относиться как к неразрушающим, так и к разрушающим методам.

Существующие методы определения твёрдости не отражают целиком какого-нибудь одного определённого фундаментального свойства материалов, поэтому не существует прямой взаимосвязи между разными шкалами и методами, но существуют приближенные таблицы, связывающие шкалы отдельных методов для определённых групп и категорий материалов. Данные таблицы построены только по результатам экспериментальных тестов и не существует теорий, позволяющих расчетным методом перейти от одного способа определения твердости к другому.

Конкретный способ определения твёрдости выбирается исходя из свойств материала, задач измерения, условий его проведения, имеющейся аппаратуры и др.