Nie da się ukryć, że niektóre z materiałów, zanim zostaną przekazane do dalszej obróbki, nie rzadko muszą zostać odpowiednio zbadane i poddane testom. W głównej mierze dotyczy to metalów, a także sprawdzaniu ich parametrów podczas standardowych badań metalograficznych. Najważniejszym parametrem metalu oczywiście jest jego twardość, którą można zmierzyć przy pomocy dobrego twardościomierza. Niemniej jednak warto wiedzieć, czym jest tego typu urządzenie, a także jaka jest zasada jego działania?
Czym są twardościomierze?
Twardościomierze są wykorzystywane w badaniach, a jak podkreślają specjaliści z Testlab.eu, urządzenia te są niezbędne do przeprowadzenia badań metalograficznych. Warto zaznaczyć, że twardość jest jednym z najważniejszych parametrów metali, która określa czy dany jego rodzaj jest w mniejszym lub większym stopniu podatny na odkształcenia. Poza twardością metalu kontroluje się również skład chemiczny metalu, a także różnorodne mechanizmy ewentualnej utraty spójności w momencie pęknięcia. Twardościomierze spełniają więc jedną z najważniejszych ról, gdyż pomagają one sprawdzić, czy dany metal, a czasem nawet i inne materiały, spełniają wymagane warunki, by można było bezpiecznie poddać je dalszej obróbce. Nie jest tajemnicą, że to właśnie od jakości danego metalu lub surowca, zależy nie tylko końcowy efekt jego obróbki, a także czas pracy potrzebny do jej przeprowadzenia, a także różnorodne możliwości ich wykorzystania.
Jak działają twardościomierze?
Warto teraz poświęcić chwilę na to, by przyjrzeć się bliżej zasadzie na jakiej działają twardościomierze. Otóż w pierwszej kolejności trzeba wiedzieć, że na rynku występują te urządzenia w wielu różnych formach. Co ciekawe, najczęściej w przypadku metali są to po prostu mikroskopy, niemniej jednak znacznie różnią się one od tradycyjnych urządzeń do badań biologicznych. Mikroskopowe twardościomierze są zwykle przystosowane do badania konkretnych materiałów. Warto również podkreślić, że twardościomierze mogą również występować w formie lupy, młotka, szczypiec lub nawet przyrządów, które wykorzystują w swoim mechanizmie działania fale ultradźwiękowe. Rynek oferuje również zakup urządzeń stacjonarnych lub przenośnych. Niemniej jednak zanim wybierze się odpowiedni twardościomierz trzeba go przede wszystkim dopasować do konkretnego materiału, którego twardość ma zostać zbadana, a także do wybranego sposobu pracy i preferencji. Niemniej jednak na jakiej zasadzie działają twardościomierze? Otóż najczęściej wykorzystują one metody Rockwella, Vickersa, a także Mosha. Są to typowe metody statystyczne, niemniej jednak można również wykonywać badania dynamiczne metodami Leeba i Poldiego. Sposób pracy jest jednak ściśle związany z rodzajem materiału oraz jego parametrami do których zalicza się przede wszystkim jego grubość i rozmiar.
Dlaczego określenie twardości metalu jest istotne?
Wspomniane już zostało, że w badaniach metalograficznych, twardościomierze są wręcz urządzeniem niezbędnym i wszechstronnie wykorzystywanym. Niemniej jednak dlaczego tak ważne jest zbadanie twardości materiału? Otóż określenie twardości pozwoli jasno określić w którym momencie, siła działająca na dany materiał doprowadzi do przekroczenia granicy jego wytrzymałości i plastyczności i doprowadzi do powstania trwałego odkształcenia. Co ciekawe, sama skłonność do powstania odkształceń bezpośrednio związana ze strukturą metalu, czyli jest to głównie jego sieć krystaliczna, a także siła wiązań jaka występuje pomiędzy jego konkretnymi atomami. Determinuje to również łatwość, z jaką może dojść do dyslokacji wspomnianych atomów w strukturze metalu. Co więcej określenie twardości metalu jest niezwykle istotne w przypadku elementów, które będą poddawane zwiększonej sile tarcia, naciskowi lub kontaktowi z różnego rodzajami powierzchni. Wyznaczanie twardości przy pomocy twardościomierze również może odbywać się na kilka sposobów. Zwykle wykorzystuje się metody ryskowe, które wykorzystywane są głównie doraźnie lub w warunkach warsztatowych.
