Твердость в чем измеряется: Измерение твердости металла по Роквеллу, Бринеллю и Виккерсу.

alexxlab | 22.03.1983 | 0 | Разное

Измерение твердости металлов: методы Бринелля, Роквелла, Виккерса

Понятие твердости

Твердость – свойство материалов, характеризующее способность проникновения одного, более твердого, тела в другое. Также эта характеристика определяет устойчивость к пластической деформации или разрушению поверхностных слоев при оказании сильного давления.

Измеряется показатель в самых различных единицах в зависимости от применяемого метода.

Все методы определения твердости материалов можно разделить на несколько основных групп:

1. Статические. Подобные методы характеризуются тем, что нагрузка постепенно возрастает. Время выдержки может быть разным — все зависит от особенностей применяемого метода.
2. Динамические характеризуются тем, что нагрузка на образец подается с определенной кинетической энергией. При этом показатель твердости является менее точным, так как при динамической нагрузке возникает определенная отдача из-за упругости материала. Результаты подобных испытаний зачастую называют твердостью материалов при ударе.
3. Кинетические основаны на непрерывной регистрации показателей во время проведения испытаний, что позволяет получить не только конечный, но и промежуточный результат. Для этого применяется специальное оборудование.

Измерение твердости инструмента

Кроме этого, классификация методов определения твердости проводится по принципу приложенной нагрузки. Выделяют следующие способы испытания образца:

1. Вдавливание является на сегодняшний день наиболее распространенным способом определения рассматриваемого показателя.
2. При отскоке проводится замер того, как высоко боек отлетит от поверхности испытуемого образца. В данном случае просчет твердости проводится по показателю сопротивления упругой деформации. Методы подобного типа довольно часто применяются для контроля качества прокатных валиков и изделий с большими размерами.
3. Методы, основанные на царапании и резании, сегодня применяются крайне редко. Были они разработаны два столетия назад.

Как правило, в твердомерах есть деталь, которая оказывает воздействие на испытываемую заготовку. Примером можно назвать стальные шарики различного диаметра и алмазные наконечники с формой пирамиды. Некоторые из применяемых на сегодняшний день методов рассмотрим подробнее.

Твёрдость минералов

Шкала твёрдости минералов Мооса (склерометры царапающие) – метод определения твёрдости минералов путём царапания одного минерала другим минералом для сравнительной диагностики твёрдости минералов между собой по системе мягче-твёрже. Испытываемый минерал либо не царапается другим минералом (эталоном Мооса или склерометром) и тогда его твёрдость по Моосу выше, либо царапается — и тогда его твёрдость по Моосу ниже.

Типы исследуемых материалов:

• минералы (природные и искусственные), в т.ч. измеряется твёрдость камней горных пород
• бетон и другие строительные материалы: твёрдость искусственных камней, плитки, стекла и др.

Молотки Шмидта (склерометры-молотки) – метод определения твёрдости и прочности на сжатие без разрушения строительный материалов: бетона, кирпичей, строительного раствора и пр. Оценка материалов происходит по предварительно установленной градуировочной зависимости между прочностью эталонных образцов и значением отскока бойка молотка Шмидта от поверхности материала.

Типы исследуемых материалов:

• бетон
• кирпич
• строительный раствор
• природные камни и горные породы

Измерение твердости по Бринеллю

Чаще всего проводится измерение твердости по Бринеллю. Этот метод регламентирован ГОСТ 9012. К особенностям испытания металлов и сплавов подобным методом можно отнести следующие моменты:

1. В качестве тела, которое будет оказывать воздействие на испытуемый образец, используется стальной шарик.
2. Для тестирования применяется шарик с определенным диаметром, который изготавливается из закаленной стали. К нему прилагается постоянно нарастающая нагрузка.
3. Главным условие применения этого метода тестирования металлов и сплавов является то, что шарик должен изготавливается из более твердого материала, чем испытуемый образец.
4. После завершения теста проводится измерение полученного отпечатка на поверхности.
5. Данный способ позволяет получить данные, которые указываются в HB. Именно это обозначение сегодня встречается чаще других в различной справочной документации.
6. Для удобства применения данного способа были созданы специальные таблицы, которые основаны на зависимости диаметрального размера шарика, твердости и полученного отпечатка.

Измерение по методу Бринеллю

Стоит учитывать, что по Бринеллю не рекомендуется тестировать стали и сплавы, твердость которых превышает значение 450HB. Цветные металлы должны обладать показателем ниже 200 HB.

Принцип работы датчика динамического твердомера

Значение твердости вычисляется из отношения скоростей индентора, измеренных до и после удара на расстоянии 1 мм от исследуемой поверхности изделия, по формуле HL=1000xVb/Va, где HL – значение твердости по шкале Лейба, Vb – скорость после отскока, Va — скорость падения перед ударом. Определение скорости достигается с помощью постоянного магнита, установленного в инденторе, который под действием силы пружины перемещается через катушку и индуцирует электрическое напряжение при падении и отскоке, см. рис. 5. Индуцированные напряжения пропорциональны скоростям падения и отскока. Отношение измеренных значений напряжения, умноженное на коэффициент 1000, дает число, которое составляет значение твердости по шкале (методу) Лейба.

Эти значения твердости иначе еще называют сигналом датчика.

Рисунок 5

Сигнал датчика при прохождении индентора с магнитом через катушку индуктивности.

Прямая корреляция между критерием твердости по Лейбу и другими методами твердости

Стандарт ASTM 956 рекомендует внимательно и продумано использовать перевод значений твердости по Лейбу в другие системы за исключением случаев когда точность преобразования была получена путем сравнительного тестирования. Причины таковых рекомендаций были нами описаны выше.

Учитывая, что, при разработке динамического твердомера Тукан К-18А, производителем многократно протестированы таковые зависимости, а так же проведены все метрологические испытания при внесении твердомера в реестр средств измерений, измерения проводимые по другим шкалам являются достоверными.

Тем не менее, при проверке особо ответственных деталей мы рекомендуем достичь специального соглашения по методике выполнения измерений между стороной, определяющей этот метод испытаний, и стороной, выполняющей испытание на твердость.

Измерение твердости по Виккерсу

Также выделяют метод измерения твердости по Виккерсу, который регламентирован ГОСТ 2999. Получил он распространение при определении твердости деталей и заготовок, который имеют небольшую толщину. Кроме этого, он может применяться для измерения твердости деталей, имеющих поверхностный твердый слой.

К особенностям этого способа тестирования образца можно отнести нижеприведенные моменты:

1. Применяется так называемый алмазный наконечник, который имеет форму пирамиды с четырьмя гранями и равными сторонами.
2. Выбирается определенное время выдержки.
3. После того, как снимается нагрузка, проводится измерение размеров диагоналей получившегося отпечатка и вычисляется среднее арифметическое значение.
4. Величина прилагаемой нагрузки регламентирована, может выбираться в зависимости от типа тестируемого материала.
5. Полученные результаты в ходе проведения исследований обозначаются HV.

Метод Виккерса

В некоторых случаях после полученного значения указывается время выдержки и величина прилагаемой нагрузки, что позволяет с большей точностью определить значение твердости.

Измерение твердости по Роквеллу

Данный метод регламентируется ГОСТ 9013. Для его проведения используется специальный прибор для измерения твердости, который позволяет создать две последовательные нагрузки, прилагаемые к поверхности образца. К особенностям проведения подобного теста можно отнести:

1. Сначала оказывается предварительная нагрузка, после чего добавляется вторая.
2. После выдержки под общей нагрузкой в течении 3-5 секунд вторая снимается, проводится замер глубины отпечатка, затем снимается предварительная нагрузка.
3. Измерение полученных данных проводится в условных единицах, которые равны осевому смещению индикатора на 0,002.
4. Определяется число твердости по Роквеллу по специальной шкале прибора.
5. Форма применяемого индикатора может существенно отличаться. Именно поэтому было введено несколько типов измерительных шкал, которые соответствуют определенной форме индикатора.
6. Для обозначения полученной величины могут применяться обозначения HIRA, HRC, HRB. Они соответствуют форме применяемого индикатора и шкалы обозначения.

Принцип измерения твердости по Роквеллу

В качестве индикатора могут использоваться стальной шарик и два алмазных конуса различного размера. Этот метод измерения твердости закаленных деталей проводится только при применении алмазного конуса меньшего размера, предварительная оказываемая нагрузка составляет 10 кгс, основная 50 кгс. За счет предварительной нагрузки исключается вероятность того, что из-за упругости материала полученные значения будут менее точными. Кроме этого, предварительная нагрузка позволяет проводить измерение твердости металлов и сплавов, которые прошли предварительную термическую обработку.

Измерение твердости по Шору

Метод определения твердости по Шору применяется для тестирования прокатных валиков на момент их изготовления. Кроме этого, проверка рассматриваемого показателя может проводиться при эксплуатации валиков на прокатных станках, так как из-за оказываемого воздействия структура металла может изменяться, ухудшая эксплуатационные качества. Регламентирован метод Шора ГОСТ 23273.

Шкала твердости по Шору

Рассматривая измерение твердости по Шору, следует отметить следующие моменты:

1. В отличие от предыдущих способов, рассматриваемый основан на свободном падении алмазного индикатора на тестируемую поверхность с определенной высоты. Для тестирования применяется специальное оборудование, которое позволяет фиксировать точно высоту отскока.
2. Масса применяемого бойка с алмазным наконечником составляет 36 грамм. Этот показатель важен, так как учитывается при проводимых расчетах.
3. Твердость определяется по высоте отскока, измерение проводится в условных единицах. Падение образца на поверхность происходит с образованием небольшого углубления, а упругость приводит к обратному отскоку. Этот метод хорош тем, что позволяет проводить тестирование образцов, которые прошли предварительную термическую обработку. При постепенном вдавливании возникающая нагрузка может стать причиной деформирования используемого наконечника или шарика. В этом случае вероятность их деформации весьма мала.
4. За 100 единиц твердости в этом случае принято считать высоту отскока 13,6 мм с возможностью небольшого отклонения в большую или меньшую сторону. Этот показатель можно получить при тестировании углеродистой стали, прошедшей процесс закалки. В качестве обозначения применяется аббревиатура HSD.

Сегодня этот способ измерения твердости применяется довольно редко из-за высокой погрешности и сложности замера высоты отскока байка от тестируемой поверхности.

Как ранее было отмечено, существует довольно большое количество методов измерения рассматриваемого показателя. Однако из-за сложности проведения тестов и большой погрешности многие уже не применяются.

В некоторых случаях проводится тестирование на микротвердость. Для измерения этого показателя прилагается статическая нагрузка к телу с формой пирамиды, и оно входит в испытуемые образец. Время выдержки может варьироваться в большом диапазоне. Показатель вычисляется примерно так же, как при методе Виккерса.

Соотношение значений твердости

При выборе метода измерения твердости поверхности следует учитывать, что между полученными данными нет никакой связи. Другими словами, выполнить точный перевод одной единицы измерения в другую нельзя. Применяемые таблицы зависимости не имеют физического смысла, так как они эмпирические. Отсутствие зависимости также можно связать с тем, что при тестировании применяется разная нагрузка, различные формы наконечников.

Существующие таблицы следует применять с большой осторожностью, так как они дают только приблизительные результаты. В некоторых случаях рассматриваемый перевод может оказаться весьма точным, что связано с близкими физико-механическими свойствами испытуемых металлов.

В заключение отметим, что значение твердости связано со многими другими механическими свойствами, к примеру, прочностью, упругостью и пластичностью. Поэтому для определения основных свойств металла довольно часто проводят измерение именно твердости. Однако прямой зависимости между всеми механическими свойствами металлов и сплавов нет, что следует учитывать при проведении измерений.

Область применения динамического твердомера

Описание твердомера Тукан К-18А

Портативный твердомер Тукан К-18А рекомендован к применению: на крупных промышленных предприятиях для контроля, как единичных изделий, так и серийной продукции с сохранением статистики измерений; в производственных компаниях; в лабораториях и исследовательских учреждениях.

Твердомеры широко применяются:

• на предприятиях энергетического комплекса,
• в металлургии черных и цветных металлов,
• в машиностроении и автомобильном транспорте (производство и ремонт),
• в нефтегазовой отрасли,
• в судостроении,
• в стале- и чугуно-литейных производствах,
• на трубопрокатных заводах,
• в железнодорожной сфере (прокат и ремонт рельс, колесных пар, сцепок, осей и пр.),
• в аэрокосмической отрасли,
• в монтажно-ремонтных и диагностических организациях.

детали машин и оборудования; заготовки, листы, сортовые отливки

Твердость по Шору — метод измерения твердости материалов. Используется для измерения твердости таких материалов как: пластмасса, эластомеры, каучуки и продуктов их вулканизации.

Метод измеряющий глубину вдавливания и шкала были предложены Альбертом Ф. Шором в 1920-х годах. Он же разработал измерительный прибор — называемый дюрометром. Твердость по Шору обозначается в виде числового значения шкалы, к которому приписывается буква, указывающая тип шкалы с явным указанием названия метода измерения твердости или прибора.

Например: «Твердость по Шору 80A» «Твердость по Шору 50D»

Измерение твёрдости полимерных материалов, в частности полиуретанов, осуществляется методом определения их твердости по Шору А и Шору D.

Твердость полиуретанов указывается целыми числами от 0 до 100 с буквами А или D.

Определение проводится по шкале Шор А и Шор D согласно стандарту DIN 53505. Под твердостью по Шору понимается сопротивление материала вдавливанию наконечника определенной формы под действием силы давления пружины.

Чем больше число, тем выше твердость. Буква А определяет более мягкие значения, буква D -более твердые, причем области пересекаются.

На рисунке представлена взаимозависимость шкал твердости по Шору А и D.

Твердость по Шору материалов в изделиях:

Силиконовый герметик 10—25 Шор A

Мягкий художественный ластик 20 Шор A

Бытовые резиновые колечки 25—30 Шор A

Велосипедная камера 30 Шор A

Обычный ластик 50—55 Шор A

Дверной уплотнитель 55 Шор A

Лезвия стеклоочистителя 55—60 Шор A

Автомобильная шина 60—70 Шор A

Мягкие колеса скейтборда 75 Шор A

Гидравлическое уплотнительное кольцо 70—90 Шор A

Резиновая пробка для ванны 80—85 Шор A

Бумагоопорный вал пишущей машинки 85—90 Шор A

Цельнолитые шины вилочного автопогрузчика 90—95 Шор A

Жесткие колеса скейтборда 98 Шор A

Эбонит 100 Шор A

Литой пластмассовый ролик 50 Шор D

Пластик промышленной защитной каски 75 Шор D

Мяч для гольфа 90 Шор D

Отводы гнутые, трубы большого диаметра

Твердометрия

Твердость — свойство материала оказывать сопротивление упругой и пластической деформации или разрушению при внедре­нии в поверхностный слой материала другого, более твердого и не получающего остаточной деформации тела – индентора.

Испытание на твердость – наиболее массовое высокопроизводительное неразрушающее испытание материалов является надежным и универсальным методом физико-химического анализа свойств исследуемого материала.

Испытательная лаборатория ООО «Нефтегаздеталь» располагает оборудованием, позволяющим проводить испытания на твердость методами Виккерса и Бриннеля.

Измерение твёрдости по методу Виккерса выполняется в соответствии с требованиями  ГОСТ 2999-75. По этому методу измеряются твёрдость черных и цветных металлов и сплавов при нагрузке от 9,807 Н (1 кгс) до 980,7 Н (100 кгс). Измерение твёрдости основано на вдавливании алмазного наконечника в форме правильной четырехгранной пирамиды под действием силы F, приложенной в течение определённого времени, и измерении диагоналей отпечатка d1, d2, оставшихся на поверхности образца после снятия нагрузки (см. рисунок). В результате испытаний на поверхности образца получают отпечаток в виде ромба, для которого измеряют обе диагонали и вычисляют их среднее значение. Твёрдость по Виккерсу, так же как и по Бринеллю, определяется как удельное давление, приходящееся на единицу поверхности отпечатка.

Метод измерения твёрдости по Бринеллю (ГОСТ 9012-59) заключается во вдавливании шарика (стального или из твёрдого сплава) диаметра D в образец (изделие) под действием усилия F, приложенного перпендикулярно поверхности образца в течение определенного времени и измерении диаметра d отпечатка после снятия усилия (см. рисунок). Измерение твёрдости производится для металлов с твёрдостью не более 650 единиц для исключения ошибок, связанных с возможной деформацией шарика. При твердости металлов менее 450 единиц применяются стальные шарики или шарики из твердого сплава, при твердости более 450 единиц – шарики из твердого сплава.

Для измерения твёрдости применяется ряд типоразмеров шариков: стальных или твердосплавных диаметрами 10,0; 5,0; 2,5; 2,0;1,0 мм.

 Для проведения испытаний применяется приборы для измерения твердости металлов и сплавов ИТ 5010-01 и ИТ 5010-01М.

Характеристики:

• Диапазон измерения твердости – 8-2000 по шкале HV10;
• Диапазон нагрузок –49,03-2452 Н;
• Погрешность измерения –±3 % от измеряемой величины;
• Предел допускаемой погрешности испытательных нагрузок прибора − ±1 %;
• Имеются съёмные инденторы для проведения испытаний по методу Бринелля.

использование в литье алюминия, технология измерения

Тведомер используется для определения твердости по шкале Бринелля.

Эта шкала подходит для алюминиевых сплавов и ряда других относительно мягких материалов. Для распространенных алюминиевых сплавов твердость в соответствии с ГОСТ 1583-93 находится в пределах от 50 до 90 HB.

Твердость измеряется на термически обработанных отливках.

Диапазон измерений – от 3 до 450 HB. Принцип действия прибора позволяет определять точность с погрешностью менее 5 единиц.

Твердость измеряется на отдельно отлитых образцах-свидетелях – отливках весом 0,05 кг цилиндрической формы. Эти образцы сопровождают отливку во время термической обработки.

Твердомер надавливает на образец стальным шариком, оставляя углубление. Чтобы узнать значение твердости, необходимо измерить размер углубления и определить соответствующее значение по таблице. Прибор изначально построен по принципу работы шкалы Бринелля, поэтому значение твердости получается сразу, без пересчета из других шкал измерения.

Твердость можно измерять непосредственно на детали. Для этого выбирается ровная поверхность, которую можно установить на рабочий стол прибора. Прибор физически деформирует поверхность детали, поэтому такое измерение делается там, где впоследствии будет проведена механическая обработка, либо на поверхности, которая не будет видовой в готовом изделии.

Твердость – одно из важных механических свойств металла. Термическая обработка, как правило, проводится для повышения твердости. Значение твердости для сплава ВАЛ10 достигает 110 HB. Для изделия “огонь” важна высокая твердость. Крышка должна выдерживать нагрузку, создаваемую шасси садящегося самолета.

В ГОСТ 1583-93 параметры термической обработки указаны в виде диапазона, с разбросом в несколько часов. Использование твердомера позволяет оперативно оценивать результаты термической обработки и разрабатывать режимы закалки и старения для конкретных отливок.

Твердость по Шору A,D и IRHD

Твердость материалов

Твердость является наиболее часто используемым параметром для характеристики резино-эластичных материалов. Испытания проводятся на измерительных приборах по Шору A, D и IRHD. Эластомерные материалы Freudenberg, в основном, измеряют по шкале Шора А. Измерения в испытательной лаборатории проводятся по DIN 53 505. Твердость по Шору может быть также измерена портативным прибором. При этом, правда, часто не исключается неточность измерений. Тем не менее, во многих случаях получаются полезные относительные или сравнительные значения, если следовать стандартной процедуре и если при измерениях принимать во внимание следующее: Образец слишком малой толщины дает завышенное значение. То же действует для высоких контактных давлений. Наоборот, измерения, выполненные слишком близко к краю, например, с фасонными изделиями очень малого размера, дают заниженные значения. Испытуемые образцы должны быть по возможности более плоскими, плотно прилегать к поверхности. Всегда располагайте образец параллельно измерительному инструменту, точно соблюдайте время измерений. Другой метод измерений в лаборатории заключается в определении твердости резины по международной шкале (IRHD; DIN ISO 48): измеряется глубина проникания определенного шарика при определенной нагрузке. Для высокоэластичных материалов значение IRHD соответствует примерно твердости А по Шору. Для материалов, в которых возможна пластическая деформация, значения, полученные двумя методами, могут значительно расходиться. Вариант этого метода с использованием шарика малого диаметра (0,4 мм) дает возможность проводить измерения на маленьких и тонких образцах (т.н. «микротвердость» по DIN ISO 48 методика M). Поэтому он часто применяется для измерений на готовых деталях. При использовании этого метода, кроме расхождений, связанных с различными способами измерений, необходимо учитывать дополнительные факторы, зависящие от поверхности образца (неровности, например, вследствие шлифовки, искривления, объясняющиеся геометрией изделия, отвердение поверхности, коэффициент трения), которые могут привести к еще большим расхождениям значений замеров. Значения, полученные на готовых деталях, как правило, не соответствуют значениям на стандартных опытных образцах. Поэтому при указании твердости всегда следует указывать и метод измерений, например, твердость 80 по Шору A или твердость 72 IRHD. Чтобы предотвратить разногласия между заказчиком и поставщиком, следует точно договориться о методике испытаний на твердость готовых продуктов. Как правило, значение твердости дается с допуском ±5. Этот, относительно большой, диапазон необходим, чтобы учесть разницу между различными приборами и контролерами, а также неизбежный разброс значений при изготовлении.

Твердомер – Роквелла, по Шору, Бринелля

Твердомер – портативный или стационарный измеритель твердости, проникающий в слой материалов, металла путем непосредственно контакта, вызывающего пластическую деформацию.
Твердометры исследуют твердость металлов, используя индентор – объект с твердостью, превышающей аналогичную величину для анализируемого образца и не изменяющий физико-механические свойства после проведения тестов.
Твердомер (Роквелла, Бринелля, по Шору) должен отобразить на дисплее или стрелочном индикаторе итоговую твердость материалов, металла, без дополнительных переводов, используя выбранные единицы измерения твердости и соответствующую шкалу.

Твердомеры – измерение твердости металла по бринеллю, роквеллу, виккерсу

Твердость металла, материалов измеряется различными способами, в зависимости от вида индентора и формы впадины на исследуемой поверхности анализируемых образцов. Твердомеры, проводящие определение твердости металлов по роквеллу, бринеллю, виккерсу используют метод вдавливания. Перечисленные приборы для измерения твердости сходны по способу воздействия и различаются формой, размером индентора и методикой. Для каждого из них своя шкала твердости металлов (например таблица твердости металлов по роквеллу).

1. Измерение твердости по бринеллю базируется на основе вдавливания шарика с диаметром в мм, выбираемого из ряда: 1.0,2.0,2.5,5.0,10.0 (ГОСТ 9012). Определение твердости по бринеллю требует выбора материала индентора в зависимости от диапазона твердости металла. Если твердость материалов находится в диапазоне до 450 единиц, подходит индентор (шарик) из конструкционной стали с добавлением хрома или твердого сплава, при >450 единиц – полированные шарики из твердого сплава (ГОСТ 9012). Стандартом регламентируется:
   • прилагаемое усилие;
   • время, в течение которого определяется твердость стали по бринеллю.

   Единицы измерения твердости – HB (по первой букве B – твердомер Бринелля). Определение твердости по бринеллю производится для черных и цветных металлов.

2. Измерение твердости по виккерсу имеет сходные черты, но в качестве индентора используется алмазная четырехгранная пирамида. Твердость металла определяется путем замера длин образовавшихся диагоналей и вычисления среднеарифметического значения. Твердомер виккерса обязан обеспечивать плавное нарастание приложенной нагрузки и постоянство прилагаемого усилия. Единицы измерения твердости – HV.
3. Твердомер роквелла исследует твердость металлов в 2 этапа. Вначале прикладывается предварительная нагрузка небольшой величины ~ 10 кгс на измеритель твердости. Фактически индентор (стальной шарик или алмазный конус) вначале касается поверхности. Второй этап – измерение твердости металла производится путем приложения большего усилия, зависящего от вида индентора и типа материала. Шкала твердости металлов по роквеллу фактически состоит из трех (HRA, HRB, HRC). Стационарный твердомер роквелла снабжается индикатором часового типа, преобразующего осевое перемещение (глубина вдавливания) в поворот стрелочного индикатора.

Измеритель твердости – какой бывает ?

Твердомер – роквелла, бринелля, виккерса производит определение твердости материалов (по бринеллю, по роквеллу) статическим методом путем приложения нагрузки к образцу. В отличие от них, динамический твердомер использует упругие свойства материала. Наиболее распространенный твердомер динамический реализует метод отскока, величина которого пропорциональна твердости.
По месту проведения анализа различают стационарный твердомер и портативный измеритель твердости.
Определение твердости металлов (по бринеллю, роквеллу) в металлографических лабораториях имеет ряд преимуществ.
Во-первых, наличие неисчерпаемый источник электрической энергии. Измерение твердости металла производится путем силового воздействие, что требует энергетических затрат на преодоления сопротивления поверхностного слоя при проникновения индентора.

Твердомер портативный (по роквеллу, по шору, бринеля) обладает весьма ограниченным ресурсом циклов проведения исследований из-за источника питания малой мощности.
Во-вторых, твердомеры для металлов требуют дополнительного оснащения лабораторий, включая металлографический микроскоп для исследования геометрических параметров образовавшейся впадины и специальных измерителей, включая микрометр.
Измеритель твердости, использующий кинетический метод, исследует не только конечный результат, но и всю диаграмму процесса, начиная с момента вдавливания индентора и до извлечения.

Твердомер по шору

Для определения твердости пластмасс, резин, каучуков и полимеров предназначен специальный измеритель твердости с несколькими шкалами – твердомер по шору, ведущий свою историю с 20-х годов XX века.
Портативный твердомер по шору использует в качестве индентора алмазный наконечник, падающий с высоты на исследуемую плоскость.
Измеритель твердости – портативный твердомер (по шору) использует шкалы : A, C, D в зависимости от значения твердости исследуемого материала. Чем выше твердость материалов, тем больше буква алфавита, например:

Твердость материалов прямо пропорциональна величине отскока. Например мягкая резина или силикон поглощают значительную часть энергии, боек произведет не высокий отскок, а твердомер зафиксирует незначительные единицы измерения твердости в HSD.

Твердомер портативный – что следует учесть

Твердость металлов влияет на ряд физических и механических свойств заготовок, полуфабрикатов и произведенного оборудования на протяжении всего срока службы, включая усталость, хрупкость, износостойкость, сопротивление ударным нагрузкам, излому, сжатию и растяжению.
Определение твердости металлов – по бринеллю, роквеллу должно производится с учетом рекомендаций:

1. Твердомер должен проводить анализ в нескольких точках. Показания необходимо усреднить.
2. Измерение твердости металла (по бринелю, виккерсу, роквеллу) проводится на образце с однородной зернистой структурой, отсутствием раковин, и с шероховатостью не более 2.5 мкм.
3. Размер получившейся впадины, которое производит стационарный, портативный твердомер должен быть как минимум в 8 раз меньше толщины исследуемого объекта (измерение твердости по бринеллю) и в 1,2-1,5 раза (измерение твердости по виккерсу).
4. Не проводить определение твердости (металлов, по роквеллу и бринеллю) рядом с краем образца.
5. Твердомер (по роквеллу, по шору, бринелля) гарантирует достоверный результат при строго вертикальном перемещении индентора.
6. Единицы измерения твердости не подлежат переводу из одной шкалы в другую – различная методика и применяемые твердомеры не позволяют обеспечить полное соответствие при переводе. Хотя подобная обобщенная шкала твердости металлов уже разработана, пользоваться ей следует после тщательной проверки.
7. Поверхность материалов должна быть плоской и гладкой.

Твердомеры для металлографического анализа и исследования Вы можете заказать в компании Технотест.

Атлас Инвест – измерительный инструмент и оборудование

АТЛАС ИНВЕСТ – средства измерений, КИПиА, поверка и калибровка СИ

о компании
Компания АТЛАС ИНВЕСТ основана 15 ноября 1993 года. Мы специализируемся на продаже измерительных приборов, геодезического оборудования, КИПиА, средств неразрушающего контроля, испытательного оборудования, средств контроля в строительстве и т.п. Оказываем услуги по поверке и калибровке средств измерений. подробнее
новости и статьи Поверка манометров! Уважаемые коллеги! Метрологическая лаборатория ОДО “АТЛАС ИНВЕСТ” расширила область аккредитации на поверку СИ. Мы рады предложить Вам услуги по поверке манометров показывающих, напоромеров, мановакуумметров на самых выгодных условиях! В случае … подробнееМетрологический сервис Уважаемые коллеги, напоминаем, работает сервис по оказанию метрологических услуг. Вы можете заказать поверку или калибровку самых различных СИ, при этом Вам предлагается удобный и простой сервис: Вы можете отследить исполнение Вашей заявки на … подробнее ещё новости и статьи…		новое на сайте Доставка товаров Если Вы хотите приобрести у нас товары с доставкой, Вам необходимо сообщить об этом при заказе продукции, затем заполнить, подписать и передать нам любым удобным для Вас способом Заявку на доставку с указанием адреса и контактных данных. Доставка … Индикаторы часового типа ИЧ-10 Измерительные головки с диапазоном измерений 0-10 мм, цена деления 0,01 мм, производства КНР. Конструктивно выполнены «с ушком» для дополнительного крепления с отверстием диаметром 6 мм. Диаметр гильзы для крепления прибора в штативе или … Угольники поверочные слесарные 90° плоские по DIN 875-1 Угольники поверочные слесарные 90° плоские, изготовленные в соответствии со стандартом DIN 875. Предназначены, и используются для тех же задач, что и слесарные угольники по ГОСТ 3749 . Технические параметры по DIN 875-1 приведены здесь . Угольники … Нивелир оптический ATLAS KL20, ATLAS KL24, ATLAS KL28, ATLAS KL32 Если Вы хотите купить недорогой и надежный оптический нивелир, то нивелиры серии ATLAS KL – это наилучший выбор Нивелиры ATLAS KL предназначены для измерения превышений методом геометрического нивелирования при нивелировании III и IV классов, а … Рулетка измерительная металлическая ATLAS 2м, 3м, 5м, 10м Рулетки измерительные металлические ATLAS диапазоном измерения 2м, 3м, 5м, 10м выпускаются в закрытом корпусе. Корпус имеет прорезиненные противоударные вставки. Рулетки больших размеров выполняются в открытом корпусе. Измерительные штрихи на ленте …

Как измеряется жесткость воды?

Если вы заметили признаки жесткой воды в доме, например, скопление на сантехнике, мыльную пену на дверях душа или трудности с образованием пены, возможно, вам интересно, насколько жесткая у вас вода.

Измерение жесткости воды может помочь вам определить, какой тип смягчителя воды лучше всего соответствует вашим потребностям. Чтобы подготовиться к следующим шагам в области мягкой воды, узнайте, как оценить жесткость воды, понять результаты и применить свои выводы.

Испытания на жесткость воды

Жесткая вода обычно является результатом высокой концентрации растворенных в воде минералов, в основном кальция и магния. В зависимости от источника воды у вас может быть более или менее вероятно возникновение проблем с жесткой водой, и водопользователи из колодцев особенно подвержены этой проблеме.

Уточняйте у поставщика

Этот вариант не подходит для домашних хозяйств, использующих колодезную воду, но если у вас есть городская вода и вы подозреваете, что у вас могут быть проблемы с жесткостью, вы можете в первую очередь обратиться к своему поставщику.

Веб-сайт вашего местного поставщика воды и годовой отчет – хорошие места, чтобы начать получать информацию об общих уровнях жесткости воды в вашем районе. Однако информация, включенная в годовые отчеты, зависит от региона, поэтому ваш поставщик может не предоставлять данные по этой теме. Даже если соответствующая информация доступна, она будет широко применяться к уровням жесткости в вашем регионе. Результаты не скажут вам, насколько жесткая вода в вашем доме.

Чтобы узнать конкретные уровни жесткости воды в вашем доме в настоящее время, вам необходимо провести тестирование.

Проверьте водоснабжение дома

Для определения относительной концентрации минералов жесткости в системе водоснабжения дома существует множество различных наборов для тестирования в домашних условиях. У профессионалов по очистке воды также доступны варианты домашнего и лабораторного тестирования. Сотрудничество с водоочистной компанией может помочь вам не только получить наиболее точные результаты, но и понять, как их интерпретировать и какие шаги следует предпринять дальше.

Весы для измерения жесткости воды

Для понимания результатов тестирования необходимо знать различные используемые шкалы измерения жесткости воды.Большинство результатов представлены в виде числа, отражающего концентрацию карбоната кальция или эквивалентов карбоната кальция в данной единице воды. Этот результат может быть выражен в зернах на галлон (gpg), частях на миллион (ppm) или миллиграммах на литр (мг / л).

зерен на галлон

По данным Ассоциации качества воды, шкала жесткости, измеренная в галлонах на 100 г карбоната кальция, может быть представлена ​​следующим образом:

• Менее 1 г / г считается мягким
• Между 1 и 3.5 gpg считается слегка жестким
• От 3,5 до 7 г / г считается средней твердостью
• От 7 до 10,5 галлонов на галлон считается твердым
• Более 10,5 г / г считается очень тяжелым

частей на миллион и миллиграммов на литр

Часто результаты теста на жесткость воды выдаются в эквивалентных долях на миллион или мг / л.

Чтобы использовать ту же шкалу жесткости, указанную выше, вы можете просто преобразовать ваши ppm или мг / л, разделив это число на 17.1, чтобы найти эквивалент gpg. Так, например, 130 мг / л или ppm будет 7,6 г / г, что считается жесткой водой.

Для быстрого ознакомления, эта шкала жесткости воды, используемая Министерством здравоохранения Канады, разбивает результаты в мг / л и ppm следующим образом:

• Менее 60 мг / л считается мягким
• От 60 до 120 мг / л считается средней твердостью
• От 120 до 180 мг / л считается твердым
• Более 180 мг / л считается очень твердым

Использование шкалы жесткости воды для выбора смягчителя воды

Если вы заметили, что у вас жесткая вода, смягчитель воды поможет избавить ваш дом от таких проблем, как накопление известкового налета, сухость волос и кожи, пятнистая посуда и неэффективность приборов, использующих воду.

Имея надежный тест на жесткость воды и информацию об использовании воды в домашних условиях, вы сможете вместе с профессионалом определить, какой тип смягчителя воды лучше всего подходит для ваших нужд. В зависимости от того, где водопроводная вода в вашем доме попадает по шкале жесткости, а также от предпочтений вашей семьи в отношении мягкости воды и того, сколько воды они используют, вы можете найти умягчитель, который соответствует вашим требованиям.

Проверьте воду на жесткость и примите меры

Жесткая вода – это не то, с чем нужно просто мириться.Если вы заметили какие-либо тревожные признаки, от засорения труб до образования пленки на волосах или коже после душа, обязательно измерьте уровень жесткости водопроводной воды в вашем доме.

Когда вы поймете, где вы находитесь, вы сможете найти подходящие решения для удовлетворения потребностей своей семьи. Профессионалы отрасли могут помочь вам провести тестирование и изучить возможные варианты.

Твердость

– обзор | Темы ScienceDirect

Твердость

Твердость – это измерение двухвалентных ионов, таких как кальций (Ca ⁺² ), магний (Mg ⁺² ), двухвалентное железо (Fe ⁺² ), стронций (Sr ^{+ 2} ) и марганцевый марганец (Mn ⁺² ) (Boyd et al., 2016; Wurts, 2002). Эти ионы имеют решающее значение для многих физиологических процессов, включая функцию мозга, формирование костей, свертывание крови, мышечную функцию, неврологическую функцию, осморегуляцию и многие другие (Noga, 2010; Wurts, 2002). Жесткость природных вод во многом зависит от почв региона и присутствия этих двухвалентных ионов в почвах. В результате жесткость муниципальной воды сильно различается в зависимости от местоположения. Если культуролог использует рекомендуемый четырехступенчатый процесс фильтрации исходной воды (механический, GAC, RO, DI), тогда жесткость будет добавлена ​​к очищенной базовой воде с использованием высококачественной морской соли.Рыба также получит много необходимых ей двухвалентных ионов за счет высококачественного рациона, поскольку минеральные премиксы являются обычным компонентом рационов, разработанных для рыб. Обратите внимание, что вода для рыбы, приготовленная из высококачественных морских солей, как описано в этой главе, будет содержать значительно больше натрия (Na ⁺ ) и хлорида (Cl ^– ), чем можно было бы ожидать в большинстве естественных источников пресной воды, и Как это может повлиять на рыбок данио, неизвестно. Оптимальная жесткость воды, включая энергетические затраты на осморегуляцию, не исследовалась на рыбках данио, поэтому рекомендуется поддерживать стабильные уровни между 75 и 200 ppm, что соответствует диапазону, аналогичному естественному диапазону пресноводных сред для Danio rerio. (Chen et al., 2003; Лоуренс, 2007). Специалистам в области животноводства рекомендуется поддерживать уровень жесткости выше 75 ppm (мг / л) и проверять уровни еженедельно. Chen et al. В 2003 году было установлено, что способность регулировать кальций у рыбок данио, акклиматизировавшихся в среде с низким содержанием кальция, ниже, чем у золотых рыбок, а это означает, что рыбки данио менее хорошо приспособлены к изменениям в окружающей среде, обедненной кальцием, чем золотые рыбки. Boisen et al., 2003 указали, что содержание ионов Na ⁺ , K ⁺ , Cl ^– и Ca ⁺² в организме существенно не различается среди рыбок данио, акклиматизировавшихся к мягкой и жесткой воде после акклиматизации. в течение 40 дней, хотя успешность размножения и выживаемость личинок у акклиматизированных рыб в мягкой воде были низкими.Craig, Wood, & McClelland, 2007 указали на высокую степень фенотипической пластичности для поддержания гомеостаза у рыбок данио, которые были адаптированы к мягкой воде 51 мкМ Ca ⁺² и 26 мкМ Mg ⁺² .

Некоторые лаборатории в настоящее время используют кальциевые реакторы для повышения щелочности и жесткости воды в системе. Кальциевые реакторы обычно представляют собой цилиндрические сосуды, заполненные гранулами карбоната кальция (CaCO ₃ ), которые сильно псевдоожижены, так что столкновение частиц CaCO ₃ солюбилизирует небольшие количества Ca ⁺² и CO ₃ ⁻² на постоянной основе в течение многих месяцев.Карбонат кальция может иметь форму сельскохозяйственного известняка, доломита, арагонита или измельченного коралла. Обратите внимание, что карбонат кальция плохо растворяется в воде, поэтому немедленные изменения при использовании этого метода наблюдаются нечасто; однако стабильные уровни как Ca ⁺² , так и CO ₃ ^-2 (жесткость и щелочность) могут быть достигнуты с течением времени. Источник карбоната кальция необходимо будет заменить, когда его уровни начнут снижаться, и следует еженедельно проверять жесткость, чтобы при необходимости можно было внести коррективы.

Как измерить твердость | Анализатор текстуры

ЖЕСТКОСТЬ – это показатель механической стойкости материала (образца) к механическому проникновению индентора (более твердого тела) или сопротивления конкретного материала локальной пластической деформации. Испытания на твердость чрезвычайно важны и часто применяются в материаловедении и являются стандартным методом измерения механических испытаний материалов, таких как металлы и камень, например кварц, гранит и бетон.Измерение твердости обычно выполняется быстро и просто и показывает основные свойства материала и то, как материалы будут вести себя при определенных нагрузках. Поэтому он используется при контроле / обеспечении качества для оценки входящих и исходящих товаров, но также является важным инструментом в исследованиях при разработке и улучшении материалов и технологий. Измерение твердости имеет решающее значение для оценки того, подходит ли материал для конкретной функции или для производства конкретной технической части продукта.

В то время как измерение твердости широко распространено и полностью установлено в определенных областях материалов, это свойство используется и измеряется во многих других отраслях промышленности, таких как фармацевтика, косметика и пищевая промышленность. Твердость не является фундаментальным свойством материала – например, она может быть изменена под воздействием тепла. Однако существуют диапазоны твердости, в которых находятся определенные материалы, и измеренное значение твердости может зависеть, например, от способа измерения материала, силы, приложенной к материалу, геометрии индентора и времени, в течение которого он находится в материал.Например, твердость металлов связана и зависит от других свойств, таких как жесткость, прочность, деформация, пластичность и предел текучести.

При измерении твердости обычно прикладывается сила, посредством которой измеряется либо глубина проникновения, либо размер вмятины, образованной индентором. В качестве альтернативы, используя анализатор текстуры, сила, приложенная к материалу на заданное расстояние, также может указывать и быть подходящим способом оценки твердости. Твердость по Бринеллю, Виккерсу и Шору – это все методы, которые измеряют твердость материала и могут быть легко определены с помощью анализатора текстуры.

Типичный датчик / приспособление, используемое для измерения

Испытание на твердость по Шору

Испытание на твердость по Виккерсу

Испытание на твердость по Бринеллю

Хотя вдавливание является традиционным способом измерения твердости, термин твердость может использоваться настолько широко, что существуют другие варианты эмпирического или имитационного измерения свойства твердости в соответствии с восприятием этого свойства заказчиком, например изгиб, сжатие или растяжение.В некоторых случаях продукт или образец может иметь ограничение на представление анализатору текстуры для тестирования стандартным методом. Обычно можно найти нестандартное компромиссное решение для оптимизации тестирования требуемого свойства продукта.

Типичный датчик / приспособление, используемое для измерения твердости:

Датчики сжатия>

Датчики проникновения>

Многократные датчики сжатия / проникновения>

Лезвия ножей всех типов>

Типичные характеристики твердости, которые можно получить из графика анализатора текстуры:

Твердость, работа проникновения, работа сжатия, пластичность, предел текучести, жесткость, прочность, деформация

Типичный график твердости анализатора текстуры

Твердость по Шору А для 3 типов полиуретановых листов

Покажите мне другие свойства, которые может измерить анализатор текстуры…

Чтобы обсудить конкретные требования к тесту, нажмите здесь, чтобы написать нам по электронной почте …

Измерение жесткости воды | Как это работает?

В Великобритании существуют разные способы измерения жесткости воды. Части на миллион (ppm) – это современная метрическая система. До этого для измерения жесткости воды использовался градусный метод Кларка.

1. Частей на миллион

Эта шкала используется для измерения очень малых количеств чего-либо в большом количестве жидкости.Он используется для измерения разбавленных концентраций химических веществ. Один литр воды весит 1 миллион миллиграммов (мг). Таким образом, 1 часть на миллион (ppm) будет означать, что химическое вещество составляет одну миллионную часть раствора или 1 мг на литр.

Для определения уровня жесткости воды мы измеряем содержание минералов в воде, включая карбонат кальция (CACO3), в миллионных долях. Карбонат кальция – это соединение в жесткой воде, которое вызывает образование накипи. Мягкая вода обычно содержит менее 50 частей на миллион карбоната кальция.Жесткая вода имеет более 200 частей на миллион.

2. Градус Кларк

Эту британскую меру жесткости воды также называют зерном на галлон (gpg). 1 зерно – это 64,8 мг карбоната кальция на галлон воды (3,79 литра). 1 зерно на галлон или 1 градус Кларка примерно равен 17,1 части на миллион. По этой шкале в мягкой воде содержится менее 3,5 гран на галлон, в жесткой воде – более 10.

Градусная шкала Кларка больше не используется очень часто в Великобритании, хотя иногда вы можете найти ее в инструкциях к посудомоечной машине в контексте измерения количества добавленной соли, которую необходимо добавить для эффективной очистки в жесткой воде. домашнее хозяйство.

3. Прочие меры

Существуют и другие шкалы измерения жесткости воды, но они не так распространены в повседневной жизни. Вы можете встретить степень общей твердости (dGH), немецкую степень (dH) или французскую степень (fH или f).

По всей Великобритании многие люди страдают от воздействия жесткой воды. Если вы не уверены, жесткая ли вода в вашем доме, попробуйте наш тест качества воды, чтобы узнать, насколько жесткая вода в вашем районе. Ваша жесткость воды.

Измерение твердости металла

Закалка металлического каркаса – это процедура термообработки, которая позволяет упрочнить внешний слой металла, в то время как сердцевина остается мягкой. Затвердевший слой материала известен как «футляр».

Индукционная закалка имеет множество преимуществ, в том числе дополнительную прочность, ударную вязкость и возможность выборочно применять твердость корпуса к частям материала. Хотя эти преимущества влияют на закаленную поверхность, сердцевина останется гибкой.

После завершения процесса металл необходимо испытать, чтобы убедиться, что в процессе индукционной термообработки был достигнут надлежащий уровень твердости. Испытания необходимы для проверки того, что детали достигли правильной твердости, достаточной для использования в тех условиях, для которых они предназначены. Как измеряется твердость, и методы тестирования различаются.

Как измеряется твердость металла?

Существует несколько различных методов измерения твердости металла. Наиболее распространенные испытания на твердость материала включают удар по металлу, а затем измерение уровня сопротивления вдавливанию или размера вмятины.

Два общих метода испытаний – это испытание на микротвердость и макротвердость. Основное различие между двумя типами испытаний заключается в том, что микротвердость – это измерение размера отпечатка для определения твердости на микроскопическом уровне. Испытания на макротвердость, такие как испытание Роквелла, измеряют сопротивление вдавливанию, а не его размер.

Испытание состоит из использования фиксированной силы или нагрузки и индентора. Испытание проникает в металл, а твердость рассчитывается по сопротивлению металла вдавливанию или по размеру вмятины.

В каждом методе тестирования используется свой пенетратор. К ним относятся пенетраторы, изготовленные как из закаленной стали, так и из алмаза, в форме шара, конуса или пирамиды.

Значения твердости выражаются индексом, основанным либо на глубине вдавливания после испытания, либо на размере вдавливания. За цифрой твердости следует код для идентификации метода испытания.

Соответствующие испытания должны проводиться в зависимости от материала, отделки поверхности, твердости и других факторов, таких как плотность, геометрия и глубина твердости, чтобы определить, какие испытания лучше подходят для проверки качества в конкретных областях применения.

Существует множество различных методов тестирования, но наиболее часто используемые инструменты – это твердомеры по Роквеллу, Бринеллю и Виккерсу.

Макротвердость

Метод твердости по Роквеллу

Испытание Роквелла – наиболее часто применяемый метод анализа твердости. Относительно простая в использовании и точная шкала Роквелла является тестом на макротвердость, поскольку не требует микроскопической оценки для определения твердости.Испытательное оборудование доступно как в ручной, так и в полуавтоматической конфигурации.

Испытание заключается в приложении двух нагрузок к металлу инденторами, сделанными либо из шарика из карбида вольфрама, либо из пирамидального алмаза.

Тест Роквелла можно использовать практически для всех типов металлов. Это может быть неподходящим испытанием, если на индентор будет влиять слишком много изменений поверхности или структуры исследуемого материала или если вдавливание будет слишком большим для применения.

После подготовки поверхности испытуемого металла к индентору прикладывают легкую нагрузку или силу, обычно от 3 до 5 кгс (килограмм-сила), создавая контрольную точку для измерения. Затем прикладывают более тяжелое усилие (от 15 до 150 кгс, в зависимости от прочности испытуемого материала) на определенное время.

Наконец, более тяжелая сила удаляется, оставляя более легкий груз на месте. Измерение числа твердости по Роквеллу рассчитывается с использованием разницы в глубине проникновения между двумя более легкими нагрузками как до, так и после приложения более тяжелой нагрузки.

Метод твердости по Бринеллю

Другой распространенный тест на макротвердость, по Бринеллю, в основном используется с металлами, которые слишком грубые или грубые, чтобы их можно было измерить с помощью других методов испытаний, таких как отливки или кованые материалы.

Испытательная нагрузка или сила очень велики, от 500 кгс до 3000 кгс, а индентор намного больше, чем при других испытаниях (например, твердосплавный шарик диаметром 10 мм).

Испытание заключается в приложении нагрузки к индентору и его удержании на закаленном металле в течение некоторого времени перед снятием.После удаления измеряется размер вмятины. Расчет числа твердости по Бринеллю состоит из нагрузки, деленной на площадь отпечатка.

Тестирование на микротвердость

Метод определения твердости по Виккерсу

Испытание на твердость по Виккерсу также называется испытанием на микротвердость, поскольку оно определяется путем просмотра размера отпечатка под микроскопом и обычно используется на более мелких деталях, тонких материалах или корпусах или для точных измерений глубины корпуса.Материалы для испытаний необходимо отполировать, чтобы правильно зафиксировать и измерить более мелкие вмятины, сделанные с помощью этого метода.

Индентор представляет собой алмаз в форме квадратной пирамиды, и нагрузки, используемые для испытаний, очень легкие по сравнению с испытаниями на макротвердость, часто от 10 гм до 1 кгс. Из-за более легкой силы и метода определения другие материалы, не являющиеся металлами, такие как глина или керамические детали, могут быть испытаны методом Виккерса.

Метод Виккерса основан на оптической системе измерения и из-за его малых размеров требует микроскопа для точных измерений меньших отпечатков, сделанных индентором.Часто требуется разрезать тестируемый материал, чтобы он поместился внутри тестера.

Испытания на твердость в Ционе

В Zion мы используем различные методы испытаний для проверки твердости в зависимости от материала и технических требований заказчика. Как правило, мы используем тест Роквелла для общего измерения твердости поверхности материала в процессе производства и некоторых определений глубины корпуса. Испытание на микротвердость по Виккерсу используется для приложений, требующих этого конкретного испытания, и для более точного определения глубины корпуса.

Для получения дополнительной информации о наших процессах и процедурах позвоните нам по телефону 330-483-4650 или свяжитесь с нами, чтобы узнать больше о том, как наш опыт в области индукционного нагрева может улучшить ваш бизнес.

Измерение твердости при вдавливании – WESTport Corp.

Любой может заметить, что камень тверже пластмассовой игрушки. Но когда вы работаете в машиностроении или металлургии, измерение твердости становится намного сложнее. Есть несколько способов измерить твердость материала. В машиностроении и металлургии рабочие чаще всего измеряют твердость на вдавливание.

Твердость при вдавливании определяет, насколько материал устойчив к изменениям при сжатии. Для измерения твердости при вдавливании рабочие используют оборудование для сжатия материала. Затем они измеряют уровень вдавливания, оставшегося на материале. Вообще говоря, меньшее углубление указывает на более твердый материал.

Способ измерения твердости вдавливания зависит от используемой шкалы.

Сравнение шкал твердости

При измерении отпечатков ремня можно выбрать одну из четырех возможных шкал.Тип используемых вами весов влияет на то, какое оборудование вы используете.

Шкала Бринелля

Изобретенная в 1900 году Йоханом Августом Бринеллем шкала Бринелля была первой шкалой твердости, которую использовали инженеры и рабочие-металлисты. Чтобы выполнить тест Бринелля, индентор проникает в желаемый материал.

Люди предпочитают шкалу Бринелля, если им также необходимо определить предел прочности на разрыв (ППС) стали. Это потому, что если вы разделите значение твердости по шкале Бринелля пополам, вы получите UTS в фунтах на квадратный дюйм.

Шкала Роквелла

Шкала Роквелла была изобретена в начале 1900-х годов Хью и Стэнли Роквеллами. Эта шкала сравнивает вдавливание, вызванное большой нагрузкой, с вдавливанием, вызванным меньшей нагрузкой.

Тест Роквелла сохраняет целостность материала лучше, чем тест Бринелля. Испытание Бринелля оставляет сильное впечатление, которое может повредить исследуемый материал.

Шкала Виккерса

Шкала Виккерса была изобретена в 1921 году Робертом Л.Смит и Джордж Э. Сэндленд в Vickers Ltd.

Измерения твердости с помощью теста Виккерса часто легче определить, чем измерения с помощью других шкал. В отличие от других тестов, размер индентора Виккерса не влияет на расчеты твердости.

Шкала Шора

Изобретенная Альбертом Фердинандом Шором в 1920-х годах шкала твердости по Шору использует устройство, называемое твердометром. Как и другое оборудование для измерения твердости, твердомер прикладывает силу к материалу и измеряет глубину вмятины.

В отличие от других шкал твердости, ориентированных на металлы, шкала Шора измеряет твердость эластомеров, каучуков и полимеров.

Сравнение тестового оборудования

Для каждого типа шкалы твердости требуется разное оборудование. Испытания по Роквеллу и Бринеллю основываются на двух основных типах оборудования: настольном и переносном.

Стендовое оборудование устанавливается на верстаке. Он отображает результаты теста либо на циферблате (аналоговые модели), либо на цифровом экране (цифровые модели).Портативное оборудование отличается тем, что оно не только портативно, но и может проверять более крупный металл, чем стендовое оборудование.

Твердомер по Виккерсу уникален тем, что в качестве индентора используется алмаз. Бриллианты создают оттиски одинаковой формы, независимо от материала, из которого они измеряются. Кроме того, поскольку алмазы образуют относительно небольшие углубления, оборудование Vickers идеально подходит для тестирования тонких материалов, таких как фольга.

Как уже упоминалось, твердомер – это инструмент, используемый для тестирования береговых шкал.Твердомер – это испытательный стенд, напоминающий кухонные весы.

Существует несколько различных стилей дюрометра, включая классический стиль, стиль карандаша и стиль эрго. Каждый из них построен в соответствии с определенными спецификациями. Например, твердомеры карандашного типа имеют крошечное основание, что позволяет им измерять труднодоступные участки.

Когда дело доходит до измерения твердости вдавливания, у вас есть много вариантов на выбор.

Если вы ищете подходящее оборудование для проверки твердости ваших материалов, рассчитывайте на нас в WESTport Corporation.Мы предлагаем различное оборудование для испытания на твердость в соответствии с требованиями вашего проекта.

Измерение жесткости воды

Жесткая вода – это вода с высоким содержанием минералов (в отличие от «мягкой воды»). Кальций – самый распространенный минерал, связанный с жесткостью воды. Хотя жесткость, как правило, не представляет опасности для здоровья, она может создавать серьезные проблемы в промышленных условиях, где жесткость воды контролируется во избежание дорогостоящих поломок котлов, градирен и другого оборудования.В домашних условиях на жесткую воду часто указывает отсутствие пены при взбалтывании мыла с водой, а также образование накипи в чайниках и водонагревателях. Там, где жесткость воды вызывает беспокойство, обычно используется умягчение воды, чтобы уменьшить неблагоприятное воздействие жесткой воды.

Кальциевая жесткость в бассейнах и спа часто может стать проблемой для владельца бассейна. Низкая кальциевая твердость может привести к коррозии металлического оборудования или эрозии штукатурных поверхностей и затирки плитки.Это может привести к необходимости шлифовки. Высокая кальциевая жесткость приводит к образованию накипи на поверхности бассейна, а также к образованию накипи в трубах, водопроводе и фильтре. В крайних случаях вода становится тусклой и мутной, и кальций выпадает в осадок в воду, а не на поверхность. Высокий уровень кальция также влияет на пловцов, вызывая, в частности, раздражение глаз.

Хотя жесткость воды обычно измеряет только общие концентрации кальция и магния, железо также может присутствовать в повышенных количествах.Присутствие железа обычно создает коричневатый (похожий на ржавчину) цвет кальцификации вместо белого (цвет большинства других соединений).

Типы жесткости воды

Временная твердость

Временная жесткость – это тип жесткости воды, вызванный присутствием растворенных минералов бикарбоната (бикарбоната кальция и бикарбоната магния). Однако, в отличие от постоянной жесткости, вызываемой сульфатными и хлоридными соединениями, эту «временную» жесткость можно уменьшить добавлением извести (гидроксида кальция) в процессе умягчения извести.

Постоянная твердость

Постоянная твердость – это твердость (содержание минералов), которую невозможно удалить. Ионы, вызывающие постоянную жесткость воды, можно удалить с помощью смягчителя воды или ионообменной смолы.

Общая постоянная твердость = твердость по кальцию + жесткость по магнию

Кальциевая и магниевая жесткость – это концентрация ионов кальция и магния, выраженная в эквиваленте карбоната кальция.

Твердость

можно количественно определить с помощью инструментального анализа, индивидуального тестового набора или с помощью тест-полосок, специально разработанных для этих измерений.

Как измерить жесткость воды

Инструменты

Колориметр пропускает луч белого света через оптический фильтр, который пропускает только один конкретный цвет или диапазон длин волн света на фотодетектор, где он измеряется. Разница в количестве цветного света, пропускаемого бесцветным образцом (холостым), и количеством цветного света, пропускаемого окрашенным образцом, является мерой количества цветного света, поглощенного образцом.В большинстве колориметрических тестов, включая определение жесткости, количество поглощенного цветного света прямо пропорционально концентрации и регистрируется измерителем.

Тест-полоски

Тест-полоски обычно изготавливаются из пластика с химически пропитанными подушечками на конце.