Как определить твердость металла в домашних условиях?

Как определить твердость металла в домашних условиях — Металлы, оборудование, инструкции

Машиностроительные детали и механизмы, а также инструменты, предназначенные для их обработки, обладают набором механических характеристик. Немалую роль среди характеристик играет твердость. Твердость металлов наглядно показывает:

• износостойкость металла;
• возможность обработки резанием, шлифованием;
• сопротивляемость местному давлению;
• способность резать другой материал и прочие.

Твердость металлов

На практике доказано, что большинство механических свойств металлов напрямую зависят от их твердости.

Понятие твердости

Твердость материала – это стойкость к разрушению при внедрении во внешний слой более твердого материала. Другими словами, способность к сопротивлению деформирующим усилиям (упругой или пластической деформации).

Определение твердости металлов производится посредством внедрения в образец твердого тела, именуемого индентором. Роль индентора выполняет: металлически шарик высокой твердости; алмазный конус или пирамида.

После воздействия индентора на поверхности испытуемого образца или детали остается отпечаток, по размеру которого определяется твердость. На практике используются кинематические, динамические, статические способы измерения твердости.

В основе кинематического метода лежит составление диаграммы на основе постоянно регистрирующихся показаний, которые изменяются по мере вдавливания инструмента в образец. Здесь прослеживается кинематика всего процесса, а не только конечного результата.

Динамический метод заключается в следующем. Измерительный инструмент воздействует на деталь. Обратная реакция позволяет рассчитать затраченную кинетическую энергию. Данный метод позволяет проводить испытание на твердость не только поверхности, но и некоторого объема металла.

Статические методы – это неразрушающие способы, позволяющие определить свойства металлов. Методы основаны на плавном вдавливании и последующей выдержке в течение некоторого времени. Параметры регламентируются методиками и стандартами.

Прилагаемая нагрузка может прилагаться:

• вдавливанием;
• царапанием;
• резанием;
• отскоком.

Машиностроительные предприятия на данный момент для определения твердости материалов используют методы Бринелля, Роквелла, Виккерса, а также метод микротвердости.

На основе проводимых испытаний составляется таблица, в которой указываются материалы, прилагаемые нагрузки и полученные результаты.

Единицы измерения твердости

Каждый способов измерения сопротивления металла к пластической деформации имеет свою методику его проведения, а также единицы измерения.

Измерение твердости мягких металлов производится методом Бринелля. Данному способу подвергаются цветные металлы (медь, алюминий, магний, свинец, олово) и сплавы на их основе, чугуны (за исключением белого) и отожженные стали.

Твердость по Бринеллю определяется вдавливанием закаленного, отполированного шарика из шарикоподшипниковой стали ШХ15. Окружность шарика зависит от испытуемого материала. Для твердых материалов – все виды сталей и чугунов – 10 мм, для более мягких – 1 – 2 — 2,5 — 5 мм. Необходимая нагрузка, прилагаемая к шарику:

• сплавы железа – 30 кгс/мм2;
• медь и никель – 10 кгс/мм2;
• алюминий и магний – 5 кгс/мм2.

Единица измерения твердости – это числовое значение и следующий за ними числовой индекс HB. Например, 200 НВ.

Твердость по Роквеллу определяется посредством разницы приложенных нагрузок к детали. Вначале прикладывается предварительная нагрузка, а затем общая, при которой происходит внедрение индентора в образец и выдержка.

В испытуемый образец внедряется пирамида (конус) из алмаза или шарик из карбида вольфрама (каленой стали). После снятия нагрузки производится замер глубины отпечатка.

Единица измерения твердости – это условные единицы. Принято считать, что единица — это величина осевого перемещения конуса, равная 2 мкм. Обозначение твердости маркируется тремя буквами HR (А, В, С) и числовым значением. Третья буква в маркировке обозначает шкалу.

Методика отображает тип индентора и прилагаемую к нему нагрузку.

В основном, используются шкалы измерения А и С. Например, твердость стали HRC 26…32, HRB 25…29, HRA 70…75.

Измерению твердости по Виккерсу подвергаются изделия небольшой толщины или детали, имеющие тонкий, твердый поверхностный слой. В качестве клинка используется правильная четырехгранная пирамида угол при вершине, которой составляет 136°. Отображение значений твердости выглядит следующим образом: 220 HV.

Измерение твердости по методу Шора производится путем замера высоты отскока упавшего бойка. Обозначается цифрами и буквами, например, 90 HSD.

К определению микротвердости прибегают, когда необходимо получить значения мелких деталей, тонкого покрытия или отдельной структуры сплава. Измерение производят путем измерения отпечатка наконечника определенной формы. Обозначение значения выглядит следующим образом:

Н□ 0,195 = 2800, где

Проверка качества ножей в домашних условиях

Дома можно протестировать только что купленный нож более жёстко. Никто не будет косо на вас смотреть, так как нож вы уже купили. Вот только не стоит путать проверку с соревнованиями по проверке прочности и остроты, где ножи реально часто убиваются.

Тест на резку хлеба

– один из самых распространённых. Нужно взять свежий и мягкий батон и порезать его на тонкие куски. Вы удивитесь, когда поймёте, что справиться с этой задачей может далеко не каждый нож. Если тестируется складной нож, то батон нужно предварительно разрезать на такие куски, чтобы длины лезвия хватало на проход короткого клинка фолдера (складного ножа).

Тест на помидоре

. Острый нож должен не просто резать помидор, кусочки должны быть тончайшими. Если нож хорошо заточен, то клинок должен отрезать помидор даже без нажима, под своим собственным весом.

Тест на пластиковой бутылке

и жестяной банке. Эта проверка используется для определения твёрдости клинка. Берётся пластиковая бутылка без горлышка, и режется так же, как и бумажный лист. Если удастся порезать всю бутылку, а лезвие не затупится, значит, нож действительно неплохой. Второй тест из этой категории более жёсткий – это резка жестяной банки. Лично я против реза жести ножами, особенно открывания консервных банок, для этого они не предназначены. Перед началом теста нужно обрезать плотный край банки. Хороший нож должен резать жесть так же, как и пластик. Если у вас клинок с углом заточки в 20 градусов, я бы 10 раз подумал, прежде чем резать жесть. Выправить замины на режущей кромке задача не из лёгких.

Резка проволоки

или витой пары. Тоже весьма спорный тест, я бы не стал его использовать. Нож должен быть острым, а манипуляции с проводами быстро затупят лезвие. Несмотря на это, существует много ножей, которые делают это без особых последствий для заточки. Парадокс в том, что качественные клинки дорогие, и мало кто согласится так жёстко тестировать нож за 20 или больше тысяч рублей.

Тест на коррозийную стойкость

. Определяет устойчивость клинка к коррозии. Нужно приготовить концентрированный раствор соли с водой и намочить в нём клинок. Не вытирая нож, нужно оставить его в таком состоянии на некоторое время. Тоже достаточно спорный тест. Если сталь нержавеющая, то ничего с ножом не станет за пару часов, хотя если оставить его на ночь, то и на нержавейке могут появиться ржавые пятна. Нестойкие к коррозии стали гарантировано покроются ржавыми пятнами, и придётся её зачищать и полировать клинок. Просто покупайте нож из стали с нужными вам свойствами, и не надо проводить никаких тестов на коррозийную устойчивость.

Как определить твердость металла в домашних условиях

Машиностроительные детали и механизмы, а также инструменты, предназначенные для их обработки, обладают набором механических характеристик. Немалую роль среди характеристик играет твердость. Твердость металлов наглядно показывает:

• износостойкость металла;
• возможность обработки резанием, шлифованием;
• сопротивляемость местному давлению;
• способность резать другой материал и прочие.

Твердость металлов

На практике доказано, что большинство механических свойств металлов напрямую зависят от их твердости.

Проба вторая: резка банок и бутылок

Это дополнительный тест на прочность лезвия. Делаем здесь практически то же самое, что в первом тесте – то есть совершаем те же движения, но только по жестяной банке из-под пива или пластиковой бутылке. Внимание: перед тестированием эти материалы нужно подготовить – обрезать плотный верх у банки и горлышко у бутылки. Если нож хороший, он сможет разрезать емкость несколько раз без дополнительных подточек. При этом лезвие не должно деформироваться, не должно быть сколов.

Резка жестяной банки ножом: тест, который должен пройти хорошо заточенный нож

Как проверить качество вашего ножа без всяких экстремальных тестов?

Сегодня мы расскажем вам о том, как проверить качество ножа буквально за несколько минут. Некоторые из этих тестов можно проводить прямо в магазине, некоторые только дома. Сразу скажу, что в эффективности некоторых их этих тестов можно усомниться, но если очень хочется, то попробовать можно и их.

Как вообще выбирать нож

Перед покупкой ножа следует определиться, для каких целей он у вас будет использоваться. Если это будет острый резак, то не стоит тестить его слишком жёстко, минимальный угол заточки не выдержит подобных издевательств, какая бы сталь не была на этом ноже. Нужно понять, какую сумму вы можете потратить на нож. Два совершенно одинаковых с виду клинка из разных сталей будут и резать по-разному. Чем качественней сталь, тем большей стойкостью будет отличаться режущая кромка.

Что выбрать, глаза разбегаются

Многое зависит от того, какие у клинка спуски. Если нож планируется использовать в основном по продуктам, то скандинавские спуски – это не лучший вариант, хотя для универсального ножа они подойдут идеально. Сразу скажу по скандинавам – это не только моё мнение, что они являются лучшими универсальными ножами в мире, так получается, исходя из международной статистики.

Перед тем как купить нож, поинтересуйтесь у продавца, разрешить ли он протестировать нож на резучесть, хотя бы в «лайтовом» режиме. Никто не даст вам резать проволоку и «батонить» поленья, но газетку пошинковать должны разрешить.

Тесты, которые можно делать прямо в магазине

Самый простой тест

, который можно сделать без предварительной подготовки, это проверка на бритьё волос на предплечье. Можно даже не спрашивать у продавца разрешения, просто проведите клинком по предплечью. Хорошо заточенный нож легко сбреет волосы. Не стоит бояться этого теста, хотя в первый раз проверять качество заточки на руке страшновато. Главное не нажимать лезвием на кожу и держать его под определённым углом. Словами это объяснить сложно, просто попробуйте, и всё у вас получится (только аккуратно!).

Как проверить нож (тесты на качество ножей)

Фото

Сейчас у любителей ножей в России есть достаточно много возможностей выбрать и купить нож, который нравится. Это можно сделать и в магазинах и через интернет, нож можно подобрать и бюджетный и дорогой, серийную модель и изделие от мастеров. Есть много форумов и конференций, где любители ножей обсуждают достоинства и недостатки моделей. Информации очень много и за всей уследить практически невозможно. Практически на всех отечественных конференциях довольно часто задаются и обсуждаются вопросы качества ножей. Это интересно всем — и новичкам и людям знающим, ведь не может один человек купить или пересмотреть все ножи…

Не так давно мы озадачились мыслью о том, что не плохо было бы иметь набор тестов, с помощью которого можно определить качество клинка. Как при его покупке, так и позже, — сравнить его с другими, уже имеющимися в наличии ножами спокойно, в домашних условиях. Тесты должны быть простыми (без замысловатого оборудования и применения серьезного инструмента), не продолжительными по времени, корректными. Они должны более-менее достоверно определять какие-либо характеристики клика — твердость, стойкость РК и т.д. Мы понимаем, что вопросы тестирования поднимались уже неоднократно, на разных конференциях, но так и не нашли их отражения именно в таком аспекте.

Теперь сам набор тестов. Будем очень рады, если кому-то они помогут.

ТЕСТ №1

Вытереть лезвие насухо и начисто об что есть. И подышать на него. Затем смотреть, как сходит испарина. Должна сходить ровно и лежать ровно без дыр и кривулей. Это говорит о том, что сталь однородная (а значит — используется не что попало).

Комментарий:

Тест лучше делать не один раз и в разных местах клинка. На узком клинке (например, Викторинокс) сход пятен может достаточно равный √ стоит сделать больше тестов. Стоит смотреть и именно сход испарины, царапины и не стертые пятна на клинке могут искажать картинку, поэтому стоит выбрать угол зрения такой, чтобы эти огрехи были меньше видны.

ТЕСТ №2

Надавливать ногтем большого пальца перпендикулярно стали. Независимо от того, насколько она отполирована, есть какое то странное ощущение тупой боли, когда давишь хорошо закалeнную железяку. Объяснение этому научное есть, но долго писать.

Комментарий:

По ощущениям, чем быстрее в ногте возникает чувство боли, тем лучше закалка.

ТЕСТ №3

Звон клинка. Поднесите к уху кончик лезвия и подушечкой большого пальца тихонько погладьте поперeк режущей кромки. Клинок должен быть свободен (не зажимайте его в пальцах). Хорошее лезвие, хоть чуть-чуть, да отзванивает высоким звоном. Дополнительно ещe можно слегка пощeлкать клинок ногтем, — тоже должен отзванивать. Это как раз и есть признак хорошей закалки.

Комментарий:

Нож лучше подвешивать свободно на шнуре. Рукоять гасит звук. У складных этот эффект сильнее, видимо, из-за подвижного соединения.

ТЕСТ №4

Держа в руке медную монету (типа старой пятикопеечной), не показывая еe продавцу, надо незаметно лезвием порезать с неe стружечку. Чисто режется и долго, — значит, сталь хорошо закалeнная и РК «держит». Если сначала цепляет, а потом переходит на скольжение, — значит, первичная острота быстро села о монетку, а сталь либо плохого качества, либо плохо закалена. Если вообще не берeт, то нож либо тупой (вообще-то, калeный и тупой брать будет, как шабер), либо настолько мягкий, что ему не по зубам такие мероприятия.

Комментарий:

Как представляется, этот тест нужно исполнять маленьким участком клинка около пятки. На маленьком участки достовернее «по монете» определить стойкость РК. И основная часть РК останется целой, а это может понадобиться, — и что бы в магазине не ругались, и для дальнейших тестов. Монета и клинок встречаются примерно под 45 градусов. Хорошим результатом можно считать проход 1/4 окружности монеты и более со снятием 1/2 — 1/3 её толщины. Полезно визуально оценить завал РК во время и после строгания.

ТЕСТ №5

Резать простой бытовой изолированный двужильный провод с медными жилками. Перед 1-ым резом проверить рез клинком газеты и определить свои ощущения от него. И после каждого реза провода на газете проверять режущие свойства клинка. Если клинок подсел после 1-го или 2-го реза, то сталь плохая. Если после 3-х резов провода клинок стал чуть тупее, то сталь удовлетворительная. Если после 5-6-ти резов признаков затупления нет или они не значительные, то считаем сталь хорошей. Вместо газеты можно визуально осматривать РК на предмет затупления (блеск РК), но, думается, что визуальная оценка гораздо сложней, чем рез газеты.

Как проверить твердость металла – главные секреты

Когда речь заходит о металлах, имеет значение важный показатель как его твердость. Фактор такого плана играет значимую роль в выборе, использовать или нет тот или иной металл в производстве для изготовления изделий определенного предназначения. Стоит разобраться подробнее в этом вопросе, для чего требуется проверка твердости металла в производственной линии разных отраслей деятельности.

Что такое твердость металла

Под данным понятием подразумевают характеристику, тесно связанную с металлами и их сплавами. Это способность не поддаваться разрушениям при синхронизации верхнего слоя с более твердым металлом. На основе этих знаний изготавливают различное оборудование, детали, играющие роль в долговечности эксплуатации предметов, конструкций, машин, инструментов. Проще говоря, устойчивость к деформации. Проверять этот параметр можно разными способами.

Методы проверки твердости металлов

Эксперты различают несколько вариантов проверок характеристики:

• Согласно методу Бриннеля, в процессе проверки принимает участие стальной шарик. Его под большим давлением вдавливают в металлическую поверхность. Затем специальная лупа вступает в действие, и с ее помощью специалист замеряет диаметр лунки. Твердость определяется по табличным данным. Этот способ – первый метод определения характера металла. Так измеряются мягкие сплавы.
• Методика Роквелла предполагает воздействие на металлическую поверхность с помощью алмазного конуса. В деле измерения твердости мягких, цветных, тонких Ме применяют специальный пресс. Его не относят к очень точным, хотя успешно он участвует для исследования твердых сплавов.
• Аналогичные действия с предыдущим заложены в метод Викксера, предполагающий обращение к алмазной пирамиде, только угол вершины не 120, а 136 градусов. Нагрузка осуществляется в строго перпендикулярном виде к металлу и медленно увеличивается. Относится к высокоточным способам.
• Способ Шора подразумевает наличие бойка с наконечником из алмазного напыления. Он падает с конкретной высоты на поверхность испытуемого материала. Твердость измеряется по высоте отскока бойка. Отличается эта методология большим разбросом показаний, по большей части применяется для измерения криволинейных предметов, крупногабаритных деталей.

В домашних условиях показатель также измеряется, но ожидать высокой точности не стоит. При обращении к профессионалам можно получить высокоточный результат, и это ответственный момент. Некоторые проводят домашний ликбез по определению этой величины, используя обычную бутылку и царапая по ней металлическим предметом, например, лезвием ножа. Металл в 62 единицы легко царапает стекло, чего не сказать о 56 единицах.

О чем говорит твердость металла, что это дает

Возникает вопрос, зачем вообще нужно замерять данный параметр. Характеристики металлов имеют значение для специалистов, занятых в отрасли термообработки сталей. Вывод о механических свойствах сварочного шва получают также при исследовании околошовной поверхности.

Целесообразность проводимых исследований также предопределена намерением производителей получить высокопрочные изделия, чтобы они могли выдержать разные условия эксплуатации, температурные перепады, обеспечить надежность. Твердость металлоизделия относится к первичной конструкционной характеристике.

Исследования производятся, ставя следующие цели.

• Проанализировать состояние материала под действием времени.
• Получить сведения о вероятных деструктивных последствиях для улучшения эксплуатационных возможностей.
• Осуществить контроль полученных итогов в рамках температурной обработки.

По сведениям, приобретенным в ходе экспериментов, удается выяснить устойчивость к истиранию, износу исходного материала.

Заключение

Для проведения анализа выдвигаются определенные условия к испытываемому материалу. В частности заготовку подбирают ровную. Она должна плотно прилегать к твердомеру, с тщательно обработанными краями. В результате добиваются основополагающего механического качества, играющего роль в производстве добротных изделий.

Специалисты используют результаты, полученные в ходе исследования, сверяют их с ранее известным анализом, и это большая работа, помогающая определиться с методикой производства. Информация необходима для машиностроительных, металлообрабатывающих, металлургических предприятий. Понятие «твердость» связано с упругостью, пластичностью, прочностью, хотя прямой связи между механическими качествами нет.

Важно обращаться к профессионалам для выполнения подобных работ, домашняя методика годится только для задач по закаливанию ножей.

Источник: https://rosgranitsa.ru/stroitelstvo/raznoe-2/kak-proverit-tverdost-metalla-glavnye-sekrety/

О чем говорит твердость металла, что это дает

Возникает вопрос, зачем вообще нужно замерять данный параметр. Характеристики металлов имеют значение для специалистов, занятых в отрасли термообработки сталей. Вывод о механических свойствах сварочного шва получают также при исследовании околошовной поверхности.

Целесообразность проводимых исследований также предопределена намерением производителей получить высокопрочные изделия, чтобы они могли выдержать разные условия эксплуатации, температурные перепады, обеспечить надежность. Твердость металлоизделия относится к первичной конструкционной характеристике.

Исследования производятся, ставя следующие цели.

• Проанализировать состояние материала под действием времени.
• Получить сведения о вероятных деструктивных последствиях для улучшения эксплуатационных возможностей.
• Осуществить контроль полученных итогов в рамках температурной обработки.

По сведениям, приобретенным в ходе экспериментов, удается выяснить устойчивость к истиранию, износу исходного материала.

Твердость металлов

Машиностроительные детали и механизмы, а также инструменты, предназначенные для их обработки, обладают набором механических характеристик. Немалую роль среди характеристик играет твердость. Твердость металлов наглядно показывает:

• износостойкость металла;
• возможность обработки резанием, шлифованием;
• сопротивляемость местному давлению;
• способность резать другой материал и прочие.

Твердость металлов

На практике доказано, что большинство механических свойств металлов напрямую зависят от их твердости.