Твердость – это способность металла сопротивляться внедрению или продавливанию. Твердость металла позволяет судить о его прочности при растяжении. Поэтому определение твердости проводится с помощью какого-либо типа индентора, вдавливаемого в поверхность испытываемого предмета. В зависимости от способа определения твердости, измеряется либо диаметр, либо глубина образовавшегося отпечатка. Твердость можно определять также при помощи различных электронных или ультразвуковых приборов, но в основном это вдавливание.
Твердость металла легко определить прежде всего благодаря огромному количеству методов, которыми можно пользоваться для оценки твердости. Рассмотрим три основные способа определения твердости: метод Бринелля, метод Роквелла и измерение микротвердости. Основное различие между этими тремя методами заключается в размере образовавшихся отпечатков. Отпечатки, образовавшиеся в результате испытания по Бринеллю, имеют наибольшие размеры, а при измерении микротвердости – самые малые.
Метод Бринелля широко применяется для определения твердости металлических заготовок и материалов. Он хорошо пригоден для этих целей, поскольку отпечаток занимает достаточно большую площадь, устраняя проблемы локализованных твердых и мягких включений в металле. Типично более высокие нагрузки, которые используются в ходе определения твердости по Бринеллю, способствуют также снижению погрешностей, обусловленных дефектами поверхности.
До начала испытания по Бринеллю необходимо соответствующим образом подготовить поверхность, а именно отшлифовать или зачистить поверхность до получения относительно плоской поверхности в зоне испытания. Поверхность должна быть также достаточно гладкой, чтобы было возможно точное измерение размера отпечатка.
При проведении испытания методом Бринелля индентор вдавливается под тяжестью груза с заданной массой в поверхность испытываемого образца. После снятия нагрузки выполняется измерение диаметра отпечатка при помощи снабженного шкалой увеличительного стекла. Зная размер и тип индентора, приложенную нагрузку и диаметр отпечатка можно определить число твердости по Бринеллю (НВ).
