Независимо от шкалы Роквелла, которая используется, основные операции процесса испытаний по существу не меняются и указаны ниже:
1. Подготовка исследуемой поверхности;
2. Размещение объекта испытаний в испытательной машине Роквелла;
3. Приложение предварительной нагрузки;
4. Приложение основной нагрузки;
5. Снятие нагрузки;
6. Считывание показаний прибора.
Предварительная нагрузка служит для компенсации возможных погрешностей или зазоров в системе и позволяет повысить точность испытаний.
Результаты, полученные при определении твердости по Роквеллу, могут быть преобразованы в твердость по Бринеллю и, следовательно, в значение предела прочности металла при растяжении. Как и в случае с тестами по Бринеллю, определение твердости металла по Роквеллу можно проводить при помощи портативных устройств. Хотя работа с ними может слегка отличаться от работы со стендовыми моделями, результаты получаются равноценными.
Теперь рассмотрим следующий вид испытаний для определения твердости – измерение микротвердости. Происхождение наименования связано с тем, что отпечатки, создаваемые при этих испытаниях столь малы, что для проведения измерений необходимо многократное увеличение. Измерение микротвердости очень удобно при исследовании микроструктур металла, поскольку можно работать с отдельным зерном металла, определяя его твердость в микроскопической области зерна.
Измерение микротвердости можно осуществлять двумя основными методами: по Виккерсу и по Кнупу. Обоими методами предусматривается применение алмазных индетноров, но несколько разной формы.
Индентор Виккерса с основанием квардратной формы оставляет отпечаток, обе диагонали которого имеют приблизительно одинаковую длину. Индентор Кнупа создает отпечаток с разновеликими сторонами. Как и в других методах, здесь можно выбирать из широкого спектра испытательных нагрузок и видов инденторов. Понятием микротвердости подразумевается приложение нагрузок, не превышающих 1-1000 гс. Однако в значительном большинстве измерений микротвердости чаще всего используются нагрузки в диапазоне от 100 до 500 гс.
При измерении микротвердости по Виккерсу или по Кнупу важнейшее значение приобретает подготовка поверхности. Любая неровность поверхности может привести к неверным результатам испытания. Обычно поверхность образца подготавливается к измерению микротвердости точно так, как это делается при подготовке к прочим исследованиям в металлографии. Значение качества обработки поверхности повышается по мере снижения прикладываемой нагрузки.
После завершения подготовки поверхности образец неподвижно закрепляют при помощи зажимного приспособления или держателя таким образом, чтобы добиться точного положения отпечатков. Многие машины для измерения микротвердости снабжены подвижным столиком, при помощи которого можно точно перемещать образец без его снятия и повторной юстировки. Такое устройство удобно использовать в тех случаях, когда необходимо получить ряд показаний в определенной области структуры металла. Примером такого использования может быть определение изменений твердости в зоне термического влияния. Результат такого измерения называется эпюрой или профилем микротвердости.
При измерении микротвердости образца выполняются следующие шаги:
1. Подготовка поверхности образца;
2. Закрепление образца в зажимном приспособлении;
3. Определение нужной зоны при помощи микроскопа;
4. Формирование отпечатка;
5. Измерение отпечатка при помощи микроскопа;
6. Определение твердости при помощи таблиц или путем вычислений.
