Шариковый индентор для твердости по Роквеллу
Диаметр
Применение
1.588 мм
HRB, HRF, HRG, HRJ.
3.175 мм
HRE, HRH, HRK.
6.35 мм
HRL, HRM.
12.7 мм
HRR
Алмазный индентор для твердости по Роквеллу
Угол конуса
Радиус сферического наконечника
Применение
120 градусов
0,2 мм
HRA, HRC, HRD, HRN
Обслуживание и проверка индентора
Точность и качество индентора твердомера являются критическими факторами для обеспечения точности показаний; его геометрия, состояние поверхности и установка напрямую влияют на результаты измерения твердости. Поэтому необходимы стандартизированное ежедневное обслуживание и периодическая проверка индентора.
Ежедневное обслуживание включает ежемесячную проверку на наличие повреждений индентора; если на поверхности индентора имеется множество вмятин или значительные повреждения, его необходимо заменить, чтобы избежать ошибок измерений. При тестировании на машине следует избегать столкновения образца с индентором; при снятии предметного столика или самого образца необходимо защищать индентор пальцами.
Проверка индентора в основном охватывает его геометрию, шероховатость поверхности, твердость материала и состояние установки. Например, такие проблемы, как отклонения угла между противоположными гранями, чрезмерные размеры поперечной кромки, высокая шероховатость поверхности, плохая плоскостность граней или прямолинейность кромок, значительное несоответствие между кристаллографической осью алмаза и осью индентора или ненадежное крепление, могут повлиять на форму отпечатка и результаты измерений.
Что касается стандартов проверки для твердомеров Роквелла, требования к прямой проверке алмазных конусных инденторов указывают, что сферический наконечник должен быть отполирован и не иметь дефектов поверхности на глубине отпечатка 0,3 мм, а коническая поверхность должна идеально касаться сферического наконечника. Форма индентора должна измеряться как минимум по четырем равномерно расположенным поперечным сечениям, а угол при вершине алмазного конуса должен составлять 120° ± 0,35°. Отклонение прямолинейности образующей алмазного конуса вблизи соединения не должно превышать 0,002 мм на протяжении 0,4 мм, а угол между осью алмазного конуса и осью хвостовика индентора должен быть менее 0,5°. Для шариковых инденторов (стальных или твердосплавных) требования предписывают, чтобы поверхность шарика была отполирована и не имела дефектов, с измерением допуска диаметра как минимум в трех точках; твердость по Виккерсу должна составлять не менее 750 HV10 для стальных шариков и не менее 1500 HV10 для твердосплавных. Неправильная установка индентора также может повлиять на значения измерения твердости.Правильная процедура установки следующая: вставьте индентор в шпиндель и слегка затяните боковой винт; приложите предварительную нагрузку, затем ослабьте винт; дайте индентору проникнуть в поверхность образца под действием полной нагрузки, чтобы плечо индентора плотно прилегало к нижней поверхности шпинделя; затем затяните винт для фиксации индентора. Обратите внимание, что при затягивании винта следует прикладывать противодавление к противоположной стороне шпинделя другой рукой, чтобы предотвратить боковое смещение шпинделя, которое может повредить индентор.
Влияние индентора на результаты испытаний
Такие факторы, как геометрические отклонения индентора, шероховатость поверхности, точность установки алмазного конуса, целостность соединения (пайка) и ориентация кристалла, влияют на результаты измерения твердости. Увеличение угла конуса алмазного индентора или радиуса его сферического наконечника приводит к более высоким значениям испытаний на твердость; отклонения угла конуса существенно влияют на низкие значения твердости, в то время как отклонения радиуса сферического наконечника значительно влияют на высокие значения твердости. Диаметр шарикового индентора, превышающий номинальное значение, приводит к более высоким показателям твердости, с выраженным эффектом на материалах с низкой твердостью; пластическая деформация стального шарика снижает точность измерений, поэтому такие инденторы не следует использовать на образцах с высокой твердостью, и они требуют периодической проверки. Несоответствие шероховатости поверхности индентора стандартам (требование Ra 0,2 мкм) увеличивает трение при вдавливании, тем самым повышая значение твердости — этот эффект особенно значителен для материалов с низкой твердостью.
Неправильная установка индентора (например, смещение оси) приводит к более низким значениям твердости; правильная процедура установки включает затягивание индентора только после того, как его плечо плотно сядет на торцевую поверхность шпинделя под действием приложенной нагрузки.
