Что означает Hv30 твердость 30 и как ее измерить

Время от времени приходится сталкиваться с измерением твёрдости материала, особенно в случае, если речь идёт о сплавах или других прочных материалах. Одним из наиболее широко используемых методов измерения твёрдости является Hv30 — метод, который определяет твёрдость материала с помощью измерительного прибора — виккерса. Такая твёрдость часто указывается в таблицах и каталогах и служит для сравнительно точной оценки прочности материала.

Измерение твердости по Hv30 производится путем нанесения нагружения из-за диапазона (число 87 Н), при этом на поверхность образца наконечника прибора Виккерса приложена сила 30 (кг), что позволяет определить твёрдость материала по шкале Hv30. Hv30 является криволинейным методом определения твёрдости, поскольку значения твёрдости Hv30 обычно больше значений твёрдости по другим шкалам (например, BHN, HRC).

Для правильного измерения твердости по Hv30 образец должен быть ровной поверхности и должен быть оборудован так, чтобы была возможность прижимать его к поверхности с указанной силой. В зависимости от материала оборудование может варьироваться, а некоторые образцы, такие как стальные сплавы, требуют особого подхода при измерении.

Одним из очевидных преимуществ Hv30 — широкое число измерений, которые можно производить. У Hv30 обычно более широкий диапазон значений твёрдости по сравнению с другими методами, что позволяет более точно описывать степень твёрдости материала. Недостатком метода Hv30 является относительная крутая кривая зависимости между нагрузкой и площадью следов.

Методы Виккерса и Шора для твердомеров

Метод Виккерса основан на использовании алмазного индентора в виде пирамиды ромбической формы. Для измерения твердости, индентор наносится на поверхность тестируемого образца с известной силой. Затем измеряются две диагонали полученных впечатлений на поверхности образца. Измерения производятся с использованием микроскопа со шкалой.

Метод Шора, также известный как метод Шора на поверхности Роквелла, основан на принципе измерения глубины впечатления, которое наносится на поверхность образца под нагрузкой. Различные типы оборудования для этого метода могут давать разные результаты. Если результаты измерения на шкале HRC указывают на малые значения, следует применять устройство типа Шора на нагрузку 410 Н.

Использование методов Виккерса и Шора позволяет определить твердость материалов сравнительно быстро и точно. Но для получения более достоверной информации требуется анализировать не только значения твердости, но и их зависимость от толщины образца и нагрузки, применяемой при измерении.

Метод	Индентор	Сила (Н)	Твердость (HV)
Метод Виккерса	Алмазный	10	270
Метод Шора	Алмазный	120	410

Использование твердомеров по методу Виккерса или Шора позволяет получать достоверные результаты твердости материалов. В связи с этим, методы Виккерса и Шора широко применяются в индустрии, исследованиях и производстве различных материалов.

Твёрдость по Виккерсу: методика и оборудование

Твердость по Виккерсу, обозначенная как Hv30 (где 30 указывает на использование нагрузки в 30 кг), является сравнительно новым методом измерения и обладает рядом преимуществ по сравнению с другими методами, такими как методы по Бринеллю или Роквеллу.

Главными преимуществами метода Виккерса являются его универсальность и возможность использования для измерения твёрдости различных материалов, включая мягкие и хрупкие. В методе Виккерса используется алмазный шарик с определенным диапазоном значений, применяемый для нанесения следа на поверхность образца. Отличие метода Виккерса от других методов состоит в том, что измерение производится по диагонали полученного ромба, длина которой ровна 120 градусам.

Для измерения твёрдости по методу Виккерса необходимо использовать специальное измерительное оборудование, которое должно обладать определенной силой нагружения и временем приложения нагрузки. В большинстве случаев применяются автоматические измерительные приборы, которые прижимают шарик к рабочей поверхности испытуемого образца на заданную силу. Результаты измерения твёрдости велчины по Виккерсу часто приводят в таблицах, где значения по методу Виккерса можно отнести к таблицам твердости распространенных методов, таких как HRB или HRC по шкале Роквелла.

Измерить твёрдость по Виккерсу можно с помощью портативного твёрдомера, который позволяет измерять твёрдость различных материалов, включая стальные сплавы. Для этого необходимо приложить усилие к образцу и измерить величину выдвижения штифта. Затем результаты измерения нужно сопоставить с данными из справочной таблицы твёрдости по Виккерсу.

Твёрдость по Виккерсу имеет глубокое теоретическое обоснование и имеет сравнительно небольшое число недостатков. Метод Виккерса широко используется в промышленности для определения твердости различных материалов и позволяет получить более точные данные, чем другие методы измерения.

Метод Виккерса может быть применен для измерения твёрдости в диапазоне от 10 до 410 HV30. В зависимости от толщины и прочности образца могут использоваться различные значения силы нагружения и времени приложения нагрузки.

Твёрдость по Шору методика и оборудование

Для определения твёрдости по Шору используются различные методы и оборудование. Основой метода является непосредственное измерение глубины впадины, образованной индентором на поверхности материала. Существует несколько типов приборов для измерения твёрдости по Шору, включая Роквелл и Виккерс.

Методика измерения твёрдости по Шору по Роквеллу

Для измерения твёрдости по Шору по Роквеллу применяются специальные твердомеры, в которых с наконечника приложена сила нагружения. Индентор оказывает давление на поверхность образца и проникает в него на определенную глубину.

Методика для измерения твёрдости по Шору по Роквеллу предусматривает использование разных шкал в зависимости от материала. Наиболее широкое распространение получила шкала HRC, для которой диапазон значений твёрдости составляет от 20 до 70 HRC. Измерения проводятся в соответствии с каталогом твердомеров, где указаны значения силы нагружения, времени выдержки и глубина проникновения для каждого значения твёрдости.

Методика измерения твёрдости по Шору по Виккерсу

Методика для измерения твёрдости по Шору по Виккерсу применяется для более тонких и мягких материалов, для которых метод Роквелла может быть неэффективен. В этом методе используется алмазный индентор в форме ромба с углом 136°.

Для измерения твёрдости по Шору по Виккерсу используется высокая сила нагружения – обычно 10 или 30 кг. Глубина впадины измеряется по диагонали, образованной индентором. Твёрдость по Шору по Виккерсу измеряется в единицах Hv10 или Hv30.

Измерение твёрдости по Шору может быть влияние таких факторов, как влажность и растяжение. Поэтому результаты измерений рекомендуется сопоставлять с данными стандартных образцов и проводить контрольные измерения для достоверности результатов.

Метод Виккерса

В измерениях по методу Виккерса используется алмазная пирамида с особой формой, где угол между двумя противоположными гранями равен 136°. Диагональ этой пирамиды измеряется с помощью микроскопа с высокой точностью в изображении следа на поверхности материала.

Твёрдость материала указывается в единицах Hv30, где Hv обозначает твёрдость по Виккерсу, а число 30 говорит о силе нагружения, приложенной к материалу в диапазоне от 1 до 100 кг силы. Эти значения сравнительно невысокие по сравнению с другими методами измерения твёрдости, такими как метод Бринелля или Роквелла.

Метод Виккерса имеет широкое применение в измерении твёрдости различных материалов, особенно технических сплавов, керамики и стали. Результаты измерения по методу Виккерса могут быть приведены в таблицах для справочной информации и использованы в каталогах для указания твёрдости материала.

Согласно таблице твёрдости по методу Виккерса, для стали указаны следующие значения:

• HV10 — результат измерения силой 1 кг (минимальное значение твёрдости)
• HV30 — результат измерения силой 30 кг (стандартное значение твёрдости)
• HV60 — результат измерения силой 60 кг (максимальное значение твёрдости)

Также существует возможность рассчитать твёрдость по методу Виккерса в единицах, принятых для методов Бринелля и Роквелла. Для этого используются следующие формулы:

• HRC = 91 — (HV30 / 2.7) — результат измерения твёрдости по шкале Роквелла C
• HRB = 81 — (HV30 / 2.7) — результат измерения твёрдости по шкале Роквелла B

Метод Роквелла

Основой метода Роквелла является проникновение индентора в поверхность испытуемого образца материала под воздействием определенной силы. В итоге образуется след на поверхности, по которому можно определить твердость материала.

Для измерения твердости методом Роквелла используется специальное оборудование — твердомер Роквелла. Этот прибор оснащен индентором типа «ромб» сферической поверхностью, который наносится на испытуемую поверхность с определенной силой.

Метод Роквелла предлагает несколько шкал измерения твердости, в зависимости от типа материала и диапазона прочности. Наиболее распространены шкала HRC (твердость по Роквеллу в диапазоне от 20 до 70) и HV (твердость в диапазоне от 81 до 410 N/mm2).

Для проведения измерений твердости методом Роквелла следует прижимать индентор к образцу с определенной силой и выдерживать его в этом положении в течение некоторого времени для установления равновесия. После этого измеряется глубина следа, который образуется на поверхности образца.

Результаты измерения твердости по методу Роквелла обычно записываются в таблицах и каталогах специальных стандартов. Например, значение твердости HV30 означает, что измерения проводились с использованием шкалы HV и с применением нагрузки 30 кг.

Метод Роквелла позволяет определить твердость материала сравнительно быстро и просто. Он находит применение при исследованиях прочности материалов, контроле качества, выборе материалов для конкретных условий эксплуатации.

Однако следует учитывать, что значения твердости полученные с помощью метода Роквелла не всегда могут быть однозначносвязаны со значениями твердости, полученными с помощью других методов, например, метода Бринелля.

Метод Бринелля

В методике измерения твердости по методу Бринелля используются твердомеры с нанесёнными на наконечник шариками из твёрдых материалов – это обеспечивает возможность измерения твердости в широком диапазоне значений, начиная от мягких металлов до сплавов. Также в некоторых случаях применяются тестеры, работающие на принципе непосредственного измерения следа.

Испытуемый образец помещается под нагрузку со стороны прибора. При этом диаметр следа от отпечатка шарика меняется в зависимости от толщины образца и характеристик материала. Для измерения твердости по методу Бринелля используют значения от 410 до 4100 Н.

Полученные в результате измерения значения Hv30 или Hv10 указывают на твердость материала образца. Чем больше число Hv, тем тверже материал. По образцу также можно определить прочность и другие свойства материала.

Для измерения твердости по методу Бринелля образец и наконечник прижимают друг к другу под определенным нагрузочным давлением в течение определенного времени. По истечении этого времени проверяется диаметр следа. В зависимости от этого диаметра и нагрузки можно определить значение твердости по шкале Бринелля.

Метод Бринелля имеет свои преимущества и недостатки. К достоинствам метода относятся его применимость для материалов различных типов и широкий диапазон измеряемых значений. К недостаткам можно отнести необходимость преобразования результатов измерений в другие шкалы (например, Шора или Роквелла), а также проблемы с точностью измерений в случае использования тонких образцов.

Справочная сравнительная таблица твердости по Виккерсу HV30, Бринелю, НВ30, Роквеллу HRB, HRC и предел прочности при растяжении Nmm2

Твердость по Виккерсу HV30

Один из наиболее популярных методов измерения твердости – твердость по Виккерсу HV30. Для измерения используется алмазный инструмент, имеющий форму ромба. Процедура измерения заключается в нанесении нагрузки на поверхность образца и измерении размеров следа под действием этой нагрузки. Результаты измерений выражаются в единицах HV30.

Твердость по Бринеллю

Еще одним распространенным методом измерения твердости является метод по Бринеллю. В этом методе используется сферический шарик из твердого материала, который нагружается на поверхность образца. Измеряется диаметр следа, оставленного шариком, и на основе этого определяется твердость по Бринеллю, выражаемая числом НВ30.

Твердость по Роквеллу HRB и HRC

Твердость по Роквеллу HRB и HRC является относительной шкалой твердости, которая определяется методом Роквелла. Этот метод применяется для измерения твердости различных материалов, включая металлы и сплавы. Зависимость между величиной нагрузки и глубиной проникновения шкалы выдержки позволяет производить сравнительные измерения. Твердость по Роквеллу обычно отображается числом HRB или HRC, в зависимости от применяемого оборудования и метода измерения.

Предел прочности при растяжении Nmm2

Предел прочности при растяжении является важным показателем механической прочности материала. Он определяется с помощью испытания разрывом образца, при котором на образец действует растягивающая сила. Предел прочности при растяжении измеряется в единицах Nmm2.

В сравнительной таблице приведены значения твердости по Виккерсу HV30, Бринеллю НВ30, Роквеллу HRB и HRC, а также предел прочности при растяжении Nmm2 для различных материалов. Такая таблица позволяет сравнивать результаты измерений, проведенных разными методами, и получить представление о твердости и прочности материалов в сравнительных диапазонах.

Метод измерения	Твердость	Предел прочности при растяжении (N/mm^2)
Виккерс	HV30	85
Бринелль	НВ30	81
Роквелл HRB	85	410
Роквелл HRC	87	270

Такие таблицы являются полезным справочным инструментом при сравнительном анализе твердости и прочности различных материалов.

Определение твердости металлов и сплавов

Для измерения твердости используются различные методы и приборы, одним из которых является метод Виккерса. Этот метод основан на измерении диагонали ромба, образуемого криволинейными линиями, образованными викаром при нанесении определенного усилия на поверхность образца.

Для измерения твердости по методу Виккерса применяется особое измерительное оборудование — виккерсовский твердомер. Образец, поверхность которого измеряется, должен иметь определенную толщину — от 0,02 до 5 мм. На эту поверхность наносится выдержка из алмазного индентора, который оказывает постоянную силу на поверхность образца.

В результате измерения на экране твердомера отображается диагональ образовавшегося ромба, из которой можно определить твердость по шкале Виккерса (HV). Также измеряется время, за которое происходит распространение индентора на определенную глубину.

Зависимость между наносимой силой и диагональю ромба позволяет определить твердость материала по шкале Виккерса. Значения твердости обозначаются в Виккерсах (HV). Шкала Виккерса имеет широкое применение и используется для измерения твердости различных материалов, включая металлы и сплавы.

Существуют также другие методы измерения твердости, например, метод Роквелла. Оба метода имеют свои преимущества и недостатки. Если для вас важна высокая точность измерений с небольшими погрешностями, то рекомендуется использовать метод Виккерса. Отдельным случаем является измерение твердости максимально твёрдых материалов, для которых применяется метод индентирования по HV30, где диагональ ромба должна быть равна 30 единицам по шкале Виккерса. Для таких случаев используется HV30-твердомер.

Факторы, влияющие на результаты измерений твердости:

• Диаметр и форма индентора;
• Нагрузка, на которую подвергается индентор;
• Время выдержки индентора на поверхности образца;
• Диапазон измерения твердости;
• Точность и повторяемость измерений.

Методика измерения твердости методом Виккерса:

1. Производится подготовка образца: удаляются налёт и окислы, образец шлифуется до достижения необходимой гладкости поверхности.
2. Образец закрепляется в опорной рабочей оснастке твердомера.
3. Измерительный твердомер наносит на поверхность образца индентор с заданной силой в пределах допустимых значений.
4. Измеряются диагонали образовавшегося ромба.
5. Рассчитывается среднее значение диагоналей и определяется твердость образца.

Таким образом, измерение твердости металлов и сплавов по методу Виккерса позволяет получить точные и информативные данные о их структуре и свойствах. Это важный шаг в процессе контроля качества и выбора подходящих материалов для производства различных изделий и деталей.

Видео:

Что означают названия выводов микросхем: AVdd, AVcc, AVss, AVee, GND, AREF, AVcc, AVdd

Что означают названия выводов микросхем: AVdd, AVcc, AVss, AVee, GND, AREF, AVcc, AVdd by ElectronicsClub 116,917 views 2 years ago 5 minutes, 54 seconds