Визначають втисканням в зразок стальної кульки діаметром D (10; 5; 2,5 мм), в результаті на поверхні залишається відбиток. Чим твердіше метал, тим менше величина відбитку. Величину твердості визначають, знаючи діаметр відбитку, з допомогою таблиць або за формулою
,
де Р – навантаження на кульку, Н,
F – величина поверхні відбитку, мм2.
Для сталі і чавуну Р = 30 D2; для міді, нікелю, алюмінію, магнію та їх сплавів Р = 10 D2; для баббітів Р = 2,5 D2.
, мм2,
де D – діаметр кульки, мм, d – діаметр відбитку, мм.
Цей метод застосовується для матеріалів з твердістю НВ до 450.
Твердість по Бринеллю позначається числом твердості і буквами НВ. Наприклад, 185НВ.
2. По Роквеллу(рис. 2.10, б).
Випробування здійснюється на приладі Роквелла шляхом втискання в зразок стальної кульки діаметром D = 1,58 мм або алмазного конусу з кутом при вершині 120о. Твердість визначають за умовною глибиною відбитка. Число твердості вказується на шкалі приладу. Одиниця твердості відповідає 2 мкм глибини проникнення конусу або кульки в зразок. Застосовують три шкали: А, В, С. Позначення відповідно: HRA, HRB, HRC. Наприклад: HRA70, HRB98, HRC60.
Таблиця 2.1. Шкали вимірювання твердості по Роквеллу
Індентор
Матеріали
Р, кг
Індекс шкали
Позначення
Р0
Р1
Кулька
Пластичні
В
HRB
Алмазний конус
Тверді
С
HRC
Алмазний конус
Дуже тверді
А
HRA
3. По Віккерсу(рис. 2.10, в).
В зразок втискається 4-х гранна алмазна піраміда з кутом при вершині 136о. Навантаження – від 5 до 120 кг. Діагональ одержаного відбитку вимірюють мікроскопом і визначають число твердості по таблицях або по формулі
,
де Р – навантаження, кг;
d – довжина діагоналі відбитку, мм.
Метод застосовується для визначення твердості тонких деталей і поверхневих шарів, що мають дуже високу твердість.
Позначення: HV400.
а б в
Рисунок 2.10. Схема визначення твердості: а – по Бринеллю, б – по Роквеллу, в – по Віккерсу