Стационарный твердомер – специальный прибор, предназначенный для определения параметров твердости образцов из различных материалов в лабораторных условиях. Такое определение можно дать серии приборов, которая носит название Стационарные твердомеры. Сегодня мы попробуем подробно разобрать, какие преимущества дает данный прибор, рассмотрим его достоинства и недостатки, а также приведем конкретные примеры по каждому виду приборов.

Прежде всего стоит отметить, что все стационарные твердомеры можно условно разделить на 2 категории – это Универсальные и Твердомеры для измерения по определенному методу. Рассмотрим последнюю категорию более подробно.

Мы уже упоминали ранее, что выбор шкалы для измерения твердости конкретного образца зависит от твердости материала, из которого этот образец изготовлен. Твёрдость относительно мягких изделий, в том числе резины и пластиков, измеряют по шкале Шора или Бринелля, для изделий средней твердости используют шкалу Роквелла, для изделий повышенной твердости — шкалу Виккерса. Именно такую классификацию имеют современные стационарные твердомеры (по используемым шкалам).

Стационарный твердомер по методу Бринелля использует для измерений специальный шарик (индентор) из закаленной стали. Диаметр индентора – от 1 до 10 мм в зависимости от размера и твердости образца. Принцип работы твердомера по Бринеллю заключается в следующем: в течение заданного промежутка времени в испытуемый образец с определенной силой вдавливается шарик. После измерения, на основании данных полученного отпечатка рассчитывается твердость. Методика проведения таких испытаний регламентируется ГОСТ 9012, их результаты измеряются в HB, а диапазон измеряемых величин зависит от конкретной модели стационарного твердомера.

Стационарный твердомер по методу Роквелла проводит измерения как с помощью стального шарика диаметром 1,588 мм, так и с помощью алмазного конуса с углом вершины 120°. Принцип измерений такой же, как у метода Бринелля, единицы измерения – HRC. Также существует специальная модификация данного прибора – твердомер Супер-Роквелла, который производит измерения в два последовательных приема. Измерениям с помощью указанных приборов посвящен ГОСТ 22975.

Стационарный твердомер по методу Виккерса – прибор, принцип действия которого схож с предыдущими описанными, но использующий в своей работе в качестве индентора алмазную пирамиду с углом граней 136°. Допустимая нагрузка – от 1 г. до 1000 кг. Твердость в данном методе вычисляется путем деления приложенной нагрузки на площадь поверхности полученного пирамидального отпечатка. Подробная методика проведения испытаний и обработки их результатов описана в п. 5 ГОСТ 2999. Единицы измерения – HV. Также существует модификация прибора для измерения твердости по Микро-Виккерсу. Нормативные документы для метода Виккерса: ГОСТ 2999-75 (СТ СЭВ 470-77) – Металлы и сплавы. Метод измерения твердости по Виккерсу; ISO 6507-1:2005 Metallic materials. Vickers hardness test. Part 1: Test method.

Отдельно стоит выделить такую группу приборов, как Универсальные твердомеры. Благодаря применяемым в них методикам и решениям, универсальные твердомеры позволяют измерять твердость образцов сразу по трем методам – Бринеллю, Роквеллу и Виккерсу. Яркий пример – Универсальный твердомер HBRVU-187.5 (см. рисунок ниже).

Стационарные твердомеры могут быть использованы в самых различных отраслях промышленности и производства: в лабораториях металлургических предприятий, в авиастроительном комплексе, машиностроении, и т. п.

Также важно отметить, что все вышеуказанные приборы делятся на автоматические, полуавтоматические и ручные (механические). В автоматических твердомерах предусмотрен специальный сервопривод, который управляется с помощью встроенного микропроцессора. В ручных приборах приложение и снятие нагрузки происходит, соответственно, вручную оператором.