Test twardości metodą odbicia

Mierniki twardości wykorzystujące metodę odbicia działają w nieco inny sposób. Chociaż rozmiar generowanego w teście odcisku jest powiązany z twardością materiału również w tym przypadku, jest on mierzony pośrednio poprzez utratę energii tak zwanego ciała uderzeniowego.

Masa jest przyspieszana do powierzchni badanego obiektu i uderza w nią z określoną prędkością, tj. energią kinetyczną.

Uderzenie powoduje plastyczne odkształcenie powierzchni, tj. wgniecenie, w wyniku którego ciało uderzeniowe traci część swojej pierwotnej prędkości - lub energii. Straci więcej prędkości podczas tworzenia większego wgniecenia na bardziej miękkim materiale.

Technicznie, ta zasada pomiaru jest realizowana za pomocą ciała uderzeniowego, które ma sferyczną końcówkę z węglika wolframu i które jest przyspieszane na powierzchnię testową siłą sprężyny. Prędkości po i przed uderzeniem są mierzone bezkontaktowo.

Osiąga się to za pomocą małego magnesu trwałego wewnątrz ciała uderzeniowego (Rys. 2), który generuje napięcie indukcyjne podczas przejścia przez cewkę, przy czym napięcie to jest proporcjonalne do prędkości.

Wynalazca tej metody, D. Leeb, zdefiniował „własną” wartość twardości, wartość twardości Leeba. Wartość twardości Leeba, HL, jest obliczana ze stosunku prędkości uderzenia i odbicia zgodnie z:

Możesz zadać sobie pytanie: „Kto chce mierzyć wartość twardości w Leebie?” Odpowiedź brzmi: w rzeczywistości każdy, kto używa metody badania twardości odbiciowej, robi to, ponieważ wartość twardości Leeba jest, z definicji w równaniu (2), rzeczywistą fizyczną wartością pomiarową stojącą za tą metodą.

Jednak prawie żaden użytkownik nie podaje wartości twardości Leeba HL w swoich specyfikacjach lub raportach z badań. Najczęściej konwertujemy na wymagane skale twardości (HV, HB, HS, HRC, HRB, N/mm2). Z tego powodu tylko konwersja ożywia metodę twardości odbiciowej. Empirycznie określone tabele konwersji dla różnych grup materiałowych są przechowywane w przyrządach do badania twardości Krautkramer.

Aby zastosować tę zasadę, urządzenie uderzeniowe wykorzystuje sprężynę do napędzania ciała uderzeniowego przez rurkę prowadzącą w kierunku badanego elementu. Podczas przemieszczania się w kierunku badanego elementu, magnes zawarty w ciele uderzeniowym generuje sygnał w cewce otaczającej rurkę prowadzącą. Po uderzeniu odbija się od powierzchni, indukując drugi sygnał w cewce. Przyrząd Krautkramer oblicza wartość twardości, wykorzystując stosunek napięć i analizuje ich fazy, aby automatycznie kompensować zmiany orientacji.

Dzięki opatentowanemu przetwarzaniu sygnału nie ma potrzeby ręcznej korekty kierunku uderzenia. Tylko mierniki twardości Krautkramer oferują tę funkcję automatycznego równoważenia.

Rozwiązania aplikacyjne są określane przez siłę i rozmiar kulki ciała uderzeniowego. Operator może wybierać pomiędzy różnymi urządzeniami uderzeniowymi dla mierników twardości DynaMIC (Dyna D, Dyna E i Dyna G), a także dla przyrządu DynaPOCKET.