Среди всех измерений, проводимых на производственных предприятиях, испытания на твердость являются одними из самых разнообразных. Измерения можно проводить с нагрузками от 3000 кПа (29430 Н) до нескольких сотен или всего нескольких граммов (лаборатории). С одной стороны, проверяется твердость тяжелых отливок, с другой - деталей часов, а в ассортимент материалов входят изделия из самых твердых агломератов и мягких сплавов. На сайте https://metrotest.ru/ можно приобрести твердомеры и другое испытательное оборудование.

Существует так много методов измерения и так много шкал твердости, что новая проблема измерения может поразить даже самых опытных операторов твердомеров. Существенный прогресс в этой области внесла современная электроника, которая, помимо повышения точности измерения, позволяет запоминать его результаты, представлять их в графическом виде и подвергать их статистическому анализу. Естественно, электронные схемы в основном используются для считывания результата и управления функциями устройства, не нарушая незаменимый и надежный принцип механических измерений.

При выборе твердомера рекомендуется, прежде всего, обратить внимание на следующие пять пунктов:

• нагрузка;
• диапазон измеряемой твердости;
• точность;
• возможность адаптации прибора к форме и размерам тестируемого объекта;
• бюджет.

Нагрузка

Как правило, индентор под нагрузкой не может проникнуть более чем на 1/10 толщины измеряемого элемента или исследуемого поверхностного слоя. По возможности рекомендуются высокие нагрузки, что повышает точность получаемых результатов, так как поверхностный слой обычно обезуглероживается во время обработки. Кроме того, нагрузка снижает влияние поверхностных параметров этого слоя на испытание. С другой стороны, слишком большое давление повредит объект, что вызовет трещину на сильно нагруженной поверхности. При выборе нагрузки следует также учитывать однородность материала: например, отливки из чугуна требуют высоких нагрузок.

Диапазон измеряемой твердости

Материал с твердостью выше 50 HRC (около 485 HB) требует использования алмазного индентора. Шариковые инденторы из стали или карбида могут использоваться для материалов с более низкими значениями твердости. В методе Бринелля не используется алмазный индентор, что означает, что его нельзя использовать для измерения твердости закаленной стали. Здесь применим метод Роквелла, который предполагает использование как алмазного индентора, так и твердосплавного шарика. Метод Виккерса основан на пирамидальном инденторе и может использоваться во всем диапазоне твердости, хотя он чаще встречается в лабораториях, чем на производстве.