Методы измерения твердости

6. ОБЗОР ПРИБОРОВ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТВЕРДОСТИ

 

Выпуском твердомеров занимается достаточно много фирм развитых стран. Однако в настоящее время в России имеются пред­ставительства всего нескольких фирм, имеющих достаточно хоро­шую многолетнюю репутацию поставщиков качественного обору­дования для измерения твердости. Это представительства фирм INSTRON, Zwickи LECO, которые обеспечивают своевременное гарантийное и сервисное обслуживание приборов и их производст­во. Следует отметить, что такие фирмы, как Zwickи особенно INSTRON, в последнее время поглотили ряд производителей из­вестных ранее марок твердомеров. Качественные приборы для кинетического метода определения твердости и приборов пере­носного типа, пользующихся заслуженным спросом не только у нас в стране, но и в других индустриально развитых государствах, про­изводятся в ВНИИАЭС (г. Москва). Производство приборов для измерения твердости методами Роквелла, Виккерса и Бринелля осуществляет также ОАО ТОЧПРИБОР (г. Иваново). Следует отме­тить, что по точности последние уступают твердомерам фирмы FNSTRONдо 5-10 раз и отличаются более грубым исполнением корпуса.

Приборы для измерения твердости выпускаются в аналоговом исполнении (измеряемый параметр выдается без дополнительной обработки), оснащенные микропроцессором (частичная или пол­ная автоматизация процесса измерений, цифровые выходные ши­ны для выдачи данных на принтер или компьютер). Некоторые мо­дели имеют встроенный минипринтер (возможности по обработке измеряемой величины, в том числе выдача значений твердости, статистическая обработка данных, пересчет числе твердости в дру­гие шкалы) с компьютерным управлением (управление процессом измерения и обработки экспериментальных данных производится посредством персонального компьютера).

Выпускаются модели твердомеров, специализированные как под конкретный метод измерения твердости, так и универсальные. Последние могут проводить измерения несколькими методами, причем чаще всего комбинируются методы Виккерса и Бринелля, как сходные по физическому смыслу. Следует также отметить, что приборы для измерения микротвердости очень часто обозначают­ся как приборы для измерения твердости по методу Виккерса при малых нагрузках, кроме того, ряд приборов позволяет измерять твердость по Виккерсу в достаточно большом диапазоне нагрузок, в том числе и в области микротвердости.

Ниже представлен обзор оборудования, представляющего на­ибольший интерес для лабораторий, обслуживающих производства и научно-исследовательские учреждения.

6.1. Твердомеры для измерения по методу Роквелла

Фирма LECOвыпускает твердомеры серии LRдля измерения твердости по Роквеллу с нагрузками от 15 до 150 кгс.

Фирма INSTRON(подразделение Wilson&Wolpert) выпускает аналоговый твердомер модели 500MRAдля измерения твердости по шкалам Роквелла А, В, С и Fс нагрузками 60, 100 и 150 кгс (рис. 6.1, а). Погрешность измерения твердости не превышает 0,5 единиц. Отличительная особенность данной модели - наличие микропроцессора, отвечающего за регулировку времени приложе­ния нагрузки, учитывая при этом время на опускание и подъем грузов. Эта опция позволяет существенно упростить работу оператора и ис­ключает вероятность ошибочной оценки времени нагружения. Дан­ная модель может применяться в научных лабораториях и в цеховых лабораториях контроля качества. Твердомер имеет прочную конструк­цию, простой формы, легко калибруется и обслуживается персоналом.

Отечественным аналогом описанного выше прибора может служить модель TP5006М, обеспечивающая измерения твердости по шкалам Роквелла А, В и С с нагрузками 60,100 и 150 кгс (рис. 6.1, д), но отличающаяся более неудобной эксплуатацией, худшими точ­ностными показателями (погрешность измерения 1-2 единицы) и чрезмерными массогабаритными характеристиками. В качестве дополнительно заказываемой опции ОАО ТОЧГТРИБОР поставляет комплект дооборудования этого прибора для измерения твердости по Бринеллю.

Цифровым твердомером от фирмы INSTRONмодели 600MRDизмеряют твердость по шкалам Роквелла: А, В, С, D, Е, F, от Gдо R, Sи V с нагрузками 60, 100 и 150 кгс и предварительной нагрузкой 10 кгс (рис.6.1, б). Прибором проводят измерения твер­дости по всем разновидностям метода Роквелла, включая метод Супер-Роквелла. Погрешность измерения твердости 0,1 единицы. Отличительная особенность данной модели - наличие микропро­цессора, отвечающего за полностью автоматический процесс из­мерения твердости. Оператор должен только подвести индентор к образцу, дальнейший процесс испытания идет без участия пользо­вателя, причем имеется возможность скорректировать значения твердости для цилиндрических образцов, можно производить отбор годных образцов, предварительно введя в прибор критерии отбора по допустимой твердости. Прибор может предоставлять отчет со статистикой, используя встроенный мини-принтер, Также сущест­вует возможность перевода величин твердости в другие шкалы Бринелля, Виккерса и т. д. Использование такой модели позволяет существенно ускорить процесс испытания на потоке, значительно снизить утомляемость оператора, а также возможность его влия­ния на корректность процедуры проведения испытания. Твердомер имеет прочную конструкцию, простой формы, легко калибруется и обслуживается персоналом.