Metody pomiaru twardości ściernej

Twardość materiałów ściernych często wyraża się za pomocą mikrotwardości. Mikrotwardość to rodzaj twardości wcięcia, który odzwierciedla zdolność badanego obiektu do przeciwstawienia się wcięciu innego twardego przedmiotu. Przyrządem pomiarowym jest mikrotwardościomierz, który w rzeczywistości jest mikroskopem z urządzeniem obciążającym i mikrometrem okularowym. Przed pomiarem z mierzonego ścierniwa formuje się próbkę odblaskowego krążka, którą umieszcza się na stoliku mikrotwardościomierza, a czworokątny wgłębnik diamentowy poddaje działaniu ciśnienia za pomocą urządzenia ładującego. Wielkość ładunku można zwiększać lub zmniejszać w zależności od twardości mierzonego materiału. Po wciśnięciu wgłębnika diamentowego w próbkę na powierzchni próbki tworzy się krater. Skieruj drut krzyżowy mikroskopu na wgłębienie i zmierz przekątną wgłębienia za pomocą mikrometru w okularze. W zależności od przyłożonego obciążenia i długości przekątnej wgłębienia można obliczyć wartość mikrotwardości mierzonego materiału. Cztery rodzaje stopni. Ze względu na różne kształty użytego wgłębnika diamentowego, mikrotwardość dzieli się dalej na mikrotwardość Vickersa i mikrotwardość Knoopa Mikrotwardość Vickersa jest przedmiotem 130-stopniowej tetrapiramidy diamentowej jako wgłębnika, wartość oblicza się według następującego wzoru: HV=18 .18.P/d2Gdzie: HV-twardość Vickersa, Mpa;P-obciążenie, kq;d- długość przekątnej wgłębienia, mm. Dla twardości Knoopa jako wartości wejściowej należy przyjąć diamentową tetrapiramidę o kącie 170 stopni 30' i 130 stopni głowicy, a jej wartość oblicza się według następującego wzoru: HK-139.54-Wzór P/L2: twardość HK-Knoopa, Mpa; Obciążenie P, kg: Długość przekątnej wgłębienia L, mm, Chiny i kraje europejskie stosują twardość Vickersa, Stany Zjednoczone stosują twardość Knoopa. MPa to prawna jednostka miary mikrotwardości, natomiast kq/mm2 to wcześniej powszechnie stosowana jednostka obliczania twardości. Wzór przeliczeniowy między nimi to 1kg/mm2=9.80665Mpa. Mikrotwardość powszechnie stosowanych materiałów ściernych jest następująca. Odmiana Mikrotwardość Vickersa /Mpa(kg/mm2) Korund brązowy 19 600-21 600 (2,000-2 200) Korund biały {{24}~2 600 ( 2 200-2 300)E刚玉 21 600-22 600 (2 200~2 300)Korund jednokrystaliczny 21 600-23 500 (2 200-2 400)Korund mikrokrystaliczny 19 600-21 600 ({ {33}})Boksyt spiekany korund 16700 (1700)Korund cyrkonowy 14 700 (1500)Diament 78 500 (8 000) Węglik boru 49 000 (5 000)Krzem węglik 30 400-3 330 (3 100-3 400)Granat 13 300 (1360)Kwarc 8 000 (820)