Микротвердомеры

Как работает метод Виккерса

Суть метода - аккуратное вдавливание в поверхность образца алмазного пирамидального индентора. Нагрузка задается в установленном диапазоне и выдерживается заданное время, обычно 10-15 секунд. После разгрузки измеряют диагонали отпечатка, оставшегося на поверхности. Для корректного результата важны требования к месту измерения: точка должна располагаться на достаточном расстоянии от кромок и соседних отпечатков, чтобы деформация не искажала показания.

Показатель твердости по Виккерсу рассчитывают по отношению приложенной нагрузки к площади отпечатка. Порядок испытаний, правила обработки результатов и допустимые отклонения задаются нормативными документами. Проверка работоспособности, настройка и калибровка выполняются с применением эталонных мер твердости, чтобы обеспечить сопоставимость измерений.

Устройство микротвердомеров Виккерса

Микротвердомеры могут отличаться уровнем автоматизации, но базовые узлы обычно одинаковые:

1. индентор - алмазная пирамида с квадратным основанием и углом 136° между противоположными гранями

2. предметный столик для установки образца

3. механизм нагружения, обеспечивающий плавное приложение усилия

4. узел регулировки нагрузки для точной дозировки

5. измерительный микроскоп для оценки отпечатка и замеров с высокой точностью, до 1 мкм

В расширенных комплектациях добавляют подсветку, цифровую камеру, электронный блок управления. При наличии моторизированного столика и программного обеспечения часть операций выполняется автоматически: захват изображения отпечатка, фокусировка, измерение диагоналей, расчет твердости и сохранение данных. Дисплей помогает контролировать выбранные режимы и результаты серии испытаний прямо во время работы.

Такие возможности полезны, когда требуется оценивать твердость не только основного металла, но и поверхностных слоев после азотирования, цементации, наплавки, закалки или гальванических покрытий.

Где применяют твердомеры по Виккерсу

Оборудование используют, когда нужна точная оценка твердости и сопротивления материала локальному вдавливанию. Чаще всего это:

1. лабораторные и испытательные работы, исследования в НИИ

2. контроль деталей и покрытий в машиностроении, авиации и приборостроении

3. проверка материалов с высокой твердостью и тонких изделий небольшой толщины

4. отдельные задачи в ювелирной сфере и при работе с мелкими элементами

Метод Виккерса применяют давно, и за это время твердомеры стали более удобными и точными. Поэтому измерения по Виккерсу часто используют как один из основных параметров контроля качества материалов и готовых изделий.