Твердомер Виккерса использует алмазный индентор, который вдавливается в поверхность образца под определённым испытательным усилием. После выдержки заданного времени снимите испытательное усилие и измерьте длину диагонали отпечатка, после чего значение твёрдости по Виккерсу (HV) рассчитывается по формуле.
Эффект давления головы вниз
- Приложение испытательной силы: Процесс нажатия головки является ключевым этапом для передачи заданной испытательной силы (например, 1 кгс, 10 кгс и т. д.) на поверхность испытуемого материала через индентор.
- Формирование отпечатка: под действием давления индентор оставляет на поверхности материала четкий ромбовидный отпечаток, твердость которого рассчитывается путем измерения диагональной длины отпечатка.
Данная операция широко применяется при испытании на твердость металлических материалов, тонких листов, покрытий и т. д., поскольку имеет широкий диапазон испытательного усилия и малую глубину отпечатка, что подходит для точных измерений.
В качестве общей конструкции твердомера Виккерса (отличающейся от конструкции с подъемным столом) преимущества «надавливания головки вниз» заключаются в рациональности логики работы и механической структуры, подробности приведены ниже:
1. Более удобное управление, соответствующее привычкам взаимодействия человека и машины
Конструкция с прижимной головкой позволяет оператору непосредственно размещать образец на неподвижном рабочем столе и завершать контакт и нагружение индентора, опуская головку вниз, без необходимости частой регулировки высоты рабочего стола. Такая логика работы «сверху вниз» больше подходит для традиционных рабочих привычек, особенно удобна для новичков, позволяет сократить трудоемкие этапы размещения и выравнивания образца, а также снизить вероятность ошибок оператора.
2. Более высокая стабильность нагрузки, более высокая точность измерений
В конструкции головки, прижимающей индентор, обычно используется более жёсткий механизм нагружения (например, прецизионные винтовые стержни и направляющие). При приложении испытательной силы вертикальность и скорость нагружения индентора легче контролировать, что позволяет эффективно снизить механическую вибрацию или смещение. Для прецизионных материалов, таких как тонкие листы, покрытия и мелкие детали, такая стабильность позволяет избежать деформации индентора, вызванной нестабильной нагрузкой, и значительно повысить точность измерений.
3. Более широкая адаптивность образцов
Для образцов большего размера, неправильной формы или большего веса конструкция с опускающейся головкой не требует чрезмерной нагрузки на рабочий стол или ограничений по высоте (рабочий стол может быть зафиксирован), достаточно лишь обеспечить возможность размещения образца на рабочем столе, что более «толерантно» к образцу. Конструкция с поднимающейся головкой может быть ограничена грузоподъемностью и ходом подъема рабочего стола, поэтому ее сложно адаптировать к большим или тяжелым образцам.
4. Лучшая повторяемость измерений
Стабильный метод нагружения и удобство эксплуатации позволяют снизить погрешность, вызванную различиями в действиях человека (например, отклонение от соосности при подъёме рабочего стола). При многократном измерении одного и того же образца контакт между индентором и образцом становится более стабильным, повышается повторяемость данных и надёжность результатов.
В заключение следует отметить, что твердомер Виккерса с опускающейся головкой имеет больше преимуществ с точки зрения удобства, стабильности и адаптивности за счет оптимизации логики работы и механической структуры и особенно подходит для прецизионных испытаний материалов, испытаний многотипных образцов или сценариев высокочастотных испытаний.
Время публикации: 16 июля 2025 г.
