Твердомеры Бринелля, Роквелла и Виккерса
Твердомер – это специализированное оборудование, предназначенное для определения сопротивления материала пластической деформации при внедрении более твердого тела (индентор) под определенной нагрузкой. В процессе испытания металлов на прочность применяется множество методов, которые позволяют обеспечить точное определение твердости сталей, сплавов, цветных металлов.

Парк оборудования лаборатории включает в себя стационарный и переносной твердомеры, работающие по трем основным статическим методам:
- Бринелля, подходящим для измерения твердости цветных металлов, чугуна и мягких сплавов с помощью со стального или карбидного шарика;
- Роквелла, который строится на определении глубины отпечатка алмазного конуса или шарика и подходит для быстрой оценки твердости сталей;
- Виккерса – наиболее точный метод для измерения твердости полированных поверхностей очень твердых материалов, использующий алмазную пирамидку в качестве интендора.
Область применения
Основной сферой применения твердомеров в лаборатории является оперативный контроль качества металлов и сплавов, в частности их механических свойств в ходе технологический процессов. К типовым задачам применения твердомера относятся входной контроль материалов (сырья, заготовок), оценка твердости после различных способов термообработки (закалки, отпуска или нормализации), а также проверка прочности соединений (сварных, паяных и других типов). Для металлографических исследований, методы применения твердомеров являются особо актуальными в задачах, в которых требуется построение градиента твердости по сечению образца (например, для оценки глубины закаленного слоя).

Измерение твердости часто используется как косвенный признак при определении марки металла или анализе микроструктуры материала, что напрямую связано с его эксплуатационными параметрами. Таким образом, испытания металлов на твердость являются неотъемлемой частью комплексного контроля качества металлов и металлографических исследований.
Технические характеристики
Для контроля качества металлов в лаборатории «Диагностика металлов» используются твердомеры для разных статических методов измерения твердости металлов и сплавов.
Твердомер Бринелля

|
Параметр |
Метод Бринелля |
|
Диапазон нагрузок |
613…1839 |
|
Тип интендора |
Шар |
|
Диапазон шкал |
HB |
|
Погрешность измерений |
До ±0,005 мм
|
|
Глубина / диаметр отпечатка |
Диаметр |
|
Тип привода |
Ручной |
|
Цифровая система измерений |
|
|
Автоматическая фиксация результатов |
|
|
Требования к подготовке поверхности образца |
Плоская и гладкая поверхность, шероховатостью до 2,5 мкм |
Твердомер Роквелла

|
Параметр |
Метод Роквелла |
|
Диапазон нагрузок |
589…981…1471 |
|
Тип интендора |
Конус |
|
Диапазон шкал |
HRC/HRB/HRA |
|
Погрешность измерений |
До ±0,004 мм
|
|
Глубина / диаметр отпечатка |
Глубина |
|
Тип привода |
Механический |
|
Цифровая система измерений |
|
|
Автоматическая фиксация результатов |
|
|
Требования к подготовке поверхности образца |
Шероховатость поверхности образца (или участки для измерения твердости изделия должна быть не более 2,5 мкм. |
Твердомер Виккерса

|
Параметр / метод |
Метод Виккерса |
|
Диапазон нагрузок |
294…981 |
|
Тип интендора |
Пирамидка |
|
Диапазон шкал |
HV |
|
Погрешность измерений |
До ±0.001 мм
|
|
Глубина / диаметр отпечатка |
Диагональ |
|
Тип привода |
Электронный |
|
Цифровая система измерений |
|
|
Автоматическая фиксация результатов |
|
|
Требования к подготовке поверхности образца |
Шероховатость не более 0,16 мкм по ГОСТ 2789—73 должна быть свободной от оксидной пленки и посторонних веществ. |
Преимущества и особенности
Лаборатория «Диагностика металлов» предоставляет возможность выбора метода под конкретные задачи в рамках исследования твердых и мягких металлов.
Метод Роквелла отличается высокой скоростью и простотой, не требующей сложной подготовки образца. Метод Виккерса обеспечивает исключительную точность и позволяет проводить локальные измерения на малых участках и тонких слоях с минимальной деформацией окружающего материала, что критично для металлографических исследований. А метод Бринелля оптимален для определения твёрдости неоднородных или крупнозернистых материалов, таких как чугун и цветные сплавы.
Все применяемые методики соответствуют российским и международным стандартам, что гарантирует высокую повторяемость и достоверность результатов.
Примеры применения
Твердомеры находят широкое применение в лаборатории «Диагностика металлов». С помощью них специалисты проводят:
- Измерение твердости после термообработки стали для подтверждения правильности режима закалки, отжига или отпуска;
- Контроль сварных соединений по методу Виккерса;
- Определение твёрдости деталей по Бринеллю;
- Оценка науглероженного слоя по градиенту твёрдости для определения равномерности распределения углерода и проверки прочности конструкционным требованиям;
- Сравнение механических свойств различных партий металла.
Нормативные документы
- ГОСТ 9012 — Металлы. Метод измерения твердости по Бринеллю.
- ГОСТ 9013 — Метод измерения твёрдости по Роквеллу.
- ГОСТ 2999 — Метод измерения твердости по Виккерсу.