Твердость – способность вещества сопротивляться при попытке проникнуть в его поверхность индентора, не изменяющего форму при тестировании. Испытание проходит без разрушения и является основным при оценке качества термообработки. Результаты оценивают по глубине вхождения индентора (метод Роквелла) или по размерам отпечатка (метод микротвердости, Бринелля, Виккерса). Показатель твердости определяется по степени сопротивления к пластической деформации, чем оно больше, тем тверже материал.
Самыми популярными способами определения твердости являются метод Роквелла, Виккерса, Бринелля и метод микротвердости.
Рис.1. схема а – метод Бринелля; б – Роквелла; в – Виккерса.
По Бринеллю согласно норм ГОСТа 9012 определение твердости проводят с использованием специального твердомера. Индентор выполнен из закаленной стали в виде шарика 2,5; 5 или 10 мм в диаметре, размер которого зависит от толщины изделия. Нагрузка Р зависит от размера шарика и исследуемой твердости для каждого металла разная (для чугуна и термообработанной стали-P=30D2 , латуни и литой бронзы — P=10D2 , мягких металлов, таких как алюминий-P=2.5D2). Выдержка продолжается 10 с для стали и чугуна, 30 с для латуни и бронзы. Полученная деформация изучается в двух направлениях под увеличительным стеклом. Определение твердости происходит при измерении соотношения нагрузки Р к сферическому отпечатку F.
Стандартом является диаметр индентора 10 мм; нагрузка = 3000 кгс; время = 10 с. Твердость по Бринеллю будет обозначаться НВ 250. При прочих условиях — НВ D / P / НВ 5/ 250 /30 – 80.
