Badanie twardości stali nierdzewnej

Twardość jest miarą oporu, jaki wykazuje ciało przeciw lokalnym odkształceniom trwałym, powstałym na powierzchni badanego materiału wskutek wciskania w niego drugiego twardszego ciała, nazywanego wgłębnikiem lub penetratorem. Próba twardości jest jedną z bardziej rozpowszechnionych prób wytrzymałościowych, określających własności mechaniczne materiałów. 

Wyróżniamy skale twardości. 

1. Twardość w skali Brinella określa się w jednostkach HB w skali zawierającej się od 3 do 600 HB. Próba twardości polega na wciśnięciu w materiał kulki wykonanej ze stali lub węglików spiekanych i zbadaniu średnicy odcisku. Dla materiałów o twardości do 450HB stosuje się kulki zrobione ze stali (oznaczenie HBS). Przy określaniu twardości materiałów powyżej 350 HB stosuje się kulki z węglików spiekanych (oznaczenie HBW).

2.  Skala twardości Rockwella – zespół skal dla oznaczania twardości metali, tworzyw sztucznych, ceramiki i węglików spiekanych na podstawie testu dokonanego metodą opartą na pomiarze różnicy zagłębienia wgłębnika przy dwu obciążeniach testowych.

Twardość w skali Rockwella oznacza się HR. Stosowanych jest kilka różnych skal, z których każda przeznaczona jest dla odmiennych stopów metali:

– Skale C i A stosuje się dla stali hartowanych.

3. Metoda Vickersa HV łączy w sobie cechy metody Brinella i Rockwella. Używana jest jedna skala, uniwersalna dla wszystkich klas materiałów, tak jak w metodzie Brinella, lecz możliwe jest badanie próbek bardzo cienkich podobnie jak w metodzie Rockwella. W stosunku do metody Rockwella pomiar metodą Vickersa jest bardziej pracochłonny, gdyż wymaga pomiaru przekątnych odcisku za pomocą mikroskopu (jak w metodzie Brinella) i obliczenia twardości. Pomiar metodą Vickersa jest mało inwazyjny i nadaje się do stosowania przy badaniu gotowych wyrobów.

Tabela twardości oferowanych gatunków stali:

Gatunek:

Twardość HB

1.4301

< 215 HB

Nierdzewne i kwasoodporne

1.4401

< 215 HB

1.4539

< 230 HB

1.4541

< 215 HB

1.4571

< 215 HB

1.4362

< 260 HB

Duplex

1.4462

< 270 HB

1.4410

< 290 HB

1.4724

< 192 HB

Żaroodporne

1.4742

< 212 HB

1.4749

< 220 HB

1.4762

< 223 HB

1.4828

< 223 HB

1.4833

< 192 HB

1.4841

< 223 HB

1.4845

< 192 HB

1.4864

< 223 HB

1.4876

< 192 HB

1.4878

< 215 HB

 

Porównanie prób twardości: Vickersa, Brinella oraz Rockwella.

HV

Vickersa

HB

Brinella

HRC

Rockwella

HV

Vickersa

HB

Brinella

HRC

Rockwella

100

95

440

415

44,5

110

105

460

433

46,1

120

114

480

448

47,7

130

124

500

471

49,1

140

133

520

488

50,5

150

143

540

507

51,7

160

152

0

560

525

53,0

170

162

(3,0)

580

545

54,1

180

171

(6,0)

600

564

55,2

190

181

(8,5)

620

582

56,3

200

190

11,0

640

601

57,3

210

200

13,4

660

620

58,3

220

209

15,7

680

638

59,2

230

219

18,0

700

656

60,1

HV

Vickersa

HB

Brinella

HRC

Rockwella

HV

Vickersa

HB

Brinella

HRC

Rockwella

240

228

20,3

720

670

61,0

250

238

22,2

740

684

61,8

260

247

24,0

760

698

62,5

270

256

25,6

780

710

63,3

280

265

27,1

800

722

64,4

290

275

28,5

820

64,7

300

284

29,8

840

65,3

320

303

32,2

860

65,9

340

322

34,4

880

66,4

360

341

36,6

900

67,0

380

360

38,8

920

67,5

400

379

40,8

940

68,0

420

397

42,7

 

Poniżej przykład oznaczenia na hutniczym ateście 3.1 twardości blachy w gatunku 1.4462 Duplex:

 

oraz w blachy żaroodpornej w gatunku 1.4841 w tym przypadku twardość wg. Brinella.