Twardość stali nierdzewnej

Pomiar twardości Brinella:

Metodę ta przeprowadza się przy użyciu twardościomierza Brinella. Pomiar twardości sposobem Brinella polega na wciskaniu kulki stalowej hartowanej lub z węglików spiekanych o średnicy D w plaska, dostatecznie gładka powierzchnie przedmiotu pod obciążeniem F, prostopadłym do tej powierzchni oraz na zmierzeniu, po odciążeniu kulki, średnicy d pozostałego na powierzchni badanego przedmiotu trwałego odcisku kulki.

Zasada pomiaru twardości sposobem Brinella

Twardość Brinnela jest ilorazem siły obciążającej [kG] i pola powierzchni odcisku [mm²]

gdzie:

• F – siła obciążająca [kG]
• D – średnica kulki [mm]
• średnia średnica odcisku [mm]
• głębokość odcisku [mm]

Symbol HBW poprzedzony jest wartością twardości i uzupełniany przez indeks wskazujący przyjęte warunki próby, tj. średnice kulki, liczbę określającą sile obciążająca oraz czas działania pełnego obciążenia jeśli jest on dłuższy niż 15 sekund, np. 500 HBW 10/3000/20 oznacza twardość równa 500 jednostek, zmierzona za pomocą kulki z węglików spiekanych o średnicy 10 mm, przy zastosowaniu siły obciążającej 3000 kG i czasie obciążenia 20 sekund.

Pomiar twardości Rockwella:

Pomiar twardości sposobem Rockwella polega na dwustopniowym wciskaniu w badany przedmiot wgłębnika jakim jest stożek diamentowy o kacie 120° i promieniu krzywizny wierzchołka 0,2 [mm] lub kulka (stalowa lub z węglików spiekanych) o średnicy 1,5875 [mm] lub 3,175 [mm] i pomiarze trwałego przyrostu głębokości odcisku h pod działaniem określonej siły po usunięciu głównej siły obciążającej.

1. Głębokość odcisku pod wpływem wstępnej siły obciążającej F₀
2. Głębokość odcisku pod wpływem głównej siły obciążającej F₁
3. Sprężysty powrót po usunięciu głównej siły obciążającej F₁
4. Trwały przyrost głębokości odcisku
5. Powierzchnia próbki
6. Płaszczyzna odniesienia

Twardość Rockwella oblicza się z wartości h i dwu wartości stałych N i S wg wzoru:

Twardość= N- (h/S)

gdzie:

• N – stalla liczbowa, odpowiednia do skali
• S – jednostka skali, odpowiednia do skali
• h – trwały przyrost głębokości odcisku pod działaniem wstępnej siły obciążającej po usunięciu siły obciążającej głównej (wartości N i S podano w tabeli poniżej)

Pomiar twardości Vickersa:

Pomiar twardości sposobem Vickersa polega na wciskaniu foremnego czworokątnego ostrosłupa diamentowego o kacie dwuściennym 136° w plaska dostatecznie gładka powierzchnie przedmiotu pod obciążeniem F prostopadłym do tej powierzchni oraz zmierzeniu (po odciążeniu ostrosłupa) przekątnych d1 i d2 powstałego kwadratu na badanej powierzchni.

 Zasada pomiaru twardości metoda Vickersa: a) wgłębnik, b) odcisk wgłębnika

W zależności od wartości obciążenia rozróżnia się trzy zakresy skali Vickersa

Twardość Vickersa jest proporcjonalna do ilorazu siły obciążającej i pola powierzchni odcisku, którego kształt przyjmuje się jako ostrosłup o podstawie kwadratowej, o takim samym kacie jaki ma wgłębnik.

gdzie:

d – średnia arytmetyczna dwóch przekątnych d₁ i d₂

Twardość Vickersa traktuje się jako wielkość bezwymiarowa, a zamiast jednostki twardości [kG/mm²] podaje się wprost symbol HV. Po symbolu HV należy podać wartość obciążenia w kG i czas działania w s w przypadkach, gdy obciążenie jest inne od 294 [N] (30 [Kg]) i czas działania obciążenia całkowitego jest inny niż 10 – 15 [s]. Przykładowo zapis postaci 640 HV 10/30 oznacza, że twardość Vickersa materiału wyniosła 640 zmierzona pod obciążeniem 10 [Kg] w czasie działania obciążenia 30 [s].