Часто в рамках металловедческой экспертизы проводят анализ металлов на твердость, что позволяет определить прочностные характеристики металлов и сплавов. Для этого сегодня применяются несколько методов исследования, основными и часто применимыми являются следующие:
- по методу Бриннеля;
- по методу Виккерса;
- по методу Роквелла.
Суть всех перечисленных методов заключается в том, что на исследуемый материал оказывается давление определенной нагрузки на протяжении конкретного промежутка времени. Для этого используется индентор различной формы и твердости материала. После воздействия на исследуемый металл в нем образуется вмятина определенной глубины и площади. Отношение этих показателей и определяет твердость металла.
Следует отметить, что перечисленные выше методы имеют один и тот же принцип, при этом отличаются формой и качеством материала индентора.
Метод Бриннеля
При определении твердости методом Бриннеля используется стальной шарик, диаметр которого может колебаться в диапазоне от 1 до 10 мм. Этот метод используют для анализа сплавов из цветных металлов и чугуна, он не подходит для применения при исследовании высокопрочных металлов.
Метод Роквелле
При исследовании металлов этим методом применяется стальной шарик небольшого диаметра, либо алмазный конус вершина которого заточена под углом 120 градусов. В отличие от предыдущего метода, этот вид исследования позволяет определять твердость закаленной стали.
Метод Виккерса
Здесь в роли индентора выступает небольшая алмазная пирамида с углом вершины 136 градусов. Этот метод позволяет исследовать закаленную сталь и другие высокопрочные сплавы. При этом, можно даже определить твердость их отдельных структур, если использовать в исследовании оптический микроскоп.
Другие методы измерения твердости
Сегодня наряду с перечисленными выше методиками применяются и другие методы, которые можно отнести к экзотическим, поскольку к ним прибегают крайне редко. Это метод Мооса, который определяет твердость исследованием глубины нанесенных на образец царапин. Применяется также метод Шора, который определяет твердость металла по вышине и силе отскока стального шарика, брошенного на исследуемый образец.