Твердомер

В измерении твердости металла особое распространение получили два метода – динамический и ультразвуковой, или акустический, контактно-импедансный. Нужно сказать, что принцип работы динамического твердомера основан на измерении отношения скоростей индентора (твердосплавного шарика) при падении и отскоке его от исследуемой поверхности. При этом отношение скоростей перемещения индентора при отскоке и падении и характеризует твёрдость того или иного металла. Отметим, что это самый недорогой способ измерения. Кроме того, данный метод оставляет отпечаток до 300-400 мкм, но существует ограничение по массе и размерам исследуемых изделий: масса должна быть не меньше 3-5 кг, толщина не менее 10 мм. Эти ограничения обусловлены тем, что необходимо исключить влияние паразитных колебаний и упругих деформаций, которое может привести к существенным погрешностям. Таким образом, все это делает принцип динамического твердомера малопригодным для контроля твердости ножей, клинков и других подобных предметов.

Ультразвуковые твердомеры имеют специальный преобразователь - стальной стержень с алмазной пирамидой на конце, который является акустическим резонатором встроенного автогенератора ультразвуковой частоты. Таким образом, при внедрении этой пирамиды в исследуемое изделие происходит изменение собственной частоты резонатора, под действием фиксированного усилия калиброванной пружины. Данное относительное изменение частоты резонатора и преобразуется электронным блоком в значение твёрдости того или иного металла. Нужно сказать, что ультразвуковые твердомеры практически не имеют ограничений по массе и толщине изделий: масса изделия должна быть от 100 грамм, толщина от 1 мм. Такие твердомеры оставляют едва заметный отпечаток в 40-50 мкм и идеально подходят для контроля упрочненного или закаленного слоя, но непригодны для контроля крупнозернистой структуры. В этих случаях лучше использовать динамический твердомер. Также отметим, что в среднем ультразвуковые  приборы 1,5-2 раза дороже динамических устройств. Твердомеры, использующие метод ультразвука, отлично определяют твердость таких изделий, как ножи и клинки. Прибоы универсальные (комбинированные) предназначены для оперативного неразрушающего контроля твердости различных металлов и сплавов по стандартизованным шкалам твёрдости: Роквелла (HRC), Бринелля (HB), Виккерса (HV) и металлов, которые отличаются по свойствам от сталей (цветных металлов, сплавов, чугуна) с использованием 5 дополнительных шкал для калибровки. Кроме того, используется шкала предела прочности на разрыв для определения предела прочности путём автоматического пересчёта со шкалы твёрдости Бринелля.