Поверхностная прочность или твердость – это очень важная характеристика любого материала, так как она определяет его способность сопротивляться истиранию. Прибор, которым определяют эту характеристику, называется твердомером.
Существует два основных вида приборов измерения твердости материалов – твердомеры стационарные (tpmarket.ru) и твердомеры переносные или, по-другому, портативные. Первый вид – это очень точные приборы, но использовать их можно только в условиях лаборатории, что не очень удобно.
Значительно востребованней стационарных твердомеров их портативные аналоги. Переносные твердомеры можно использовать для определения твердости материала там, где это необходимо и именно поэтому они являются основными применяемыми приборами этого назначения.
Сегодня разработано несколько способов измерения твердости материалов, и переносные твердомеры сегодня также существуют нескольких типов. Портативные твердомеры бывают динамическими, ультразвуковыми, комбинированными и, отдельно, применяемыми для определения твердости пластмасс и резины. Различаются они методами и способами измерения твердости, которые в них реализованы.
Динамические переносные твердомеры измеряют твердость материалов методом сравнения скоростей отскока входящего в конструкцию прибора тела (идентора) до его удара о поверхность исследуемого материла и после него. Этот метод называется методом упругого отскока Либба, по имени его разработчика.
Динамические портативные твердомеры самые дешевые из всех подобных переносных приборов, но они имеют существенный недостаток – с их помощью нельзя измерить твердость материала изделия, если оно весит менее пяти килограмм, а толщина его поверхности менее сантиметра.
В ультразвуковых переносных твердомерах реализован метод контактного ультразвукового импеданса (аббревиатура названия на английском языке – UCI). Твердость материала по этому методу определяют по ультразвуковой частоте колебаний колеблющегося стержня прибора во время его соприкосновения с поверхностью исследуемого материала. Учитывается то, что частота эта пропорциональна площади отпечатка, который стержень оставляет на материале.
Вес исследуемого изделия и его толщина в случае использования ультразвукового твердомера значения не имеют. Недостатком ультразвуковых переносных твердомеров является то, что с их помощью трудно измерить твердость крупнозернистых материалов и очень мягких.
Комбинированные переносные твердомеры позволяют измерять твердость материалов и методом отскока, и методом контактного ультразвукового импеданса. Такие твердомеры никаких ограничений в использовании не имеют, но, разумеется, это самые дорогие приборы подобного назначения.
В твердомерах, с помощью которых измеряется твердость резины или пластмассы, реализован метод расчета поверхностной прочности материала по зависимости глубины внедрения в него закаленной иглы прибора от времени, на это затраченного.
|