Изпитване на твърдост при малко натоварване
Изпитването на твърдост при малко натоварване създава с малка сила на натиск малък, точно измерим отпечатък в материала. Така изпитващият измерва твърдостта точно в тесни зони – например в зоната на термично влияние на заваръчен шев. Висока стойност на твърдостта показва там стъклено твърд, склонен към напукване мартензит.
Физико-химичен механизъм на действие
При изпитването на твърдост с малък товар операторът притиска диамантена пирамида с определена, ниска сила в повърхността. Силата обикновено е между 1,961 N и 29,42 N. Вдлъбнатината оставя мъничък, пирамидообразен отпечатък. Операторът измерва диагоналите на този отпечатък под микроскоп. От площта на отпечатъка и действието на изпитващата сила се изчислява твърдостта. Поради малката сила отпечатъкът остава много плитък и локално ограничен. Методът почти не уврежда детайла и позволява измервания директно в тесни структурни зони.
Металургична значимост и рискове при заваряване
Твърдостта в зоната на заваряване показва структурата и с това риска от пукнатини. При заваряване в зоната на термично влияние често възникват твърди структури като мартензит. Твърде високата твърдост – при нелегирани стомани над 350 HV – означава чуплив материал и висока опасност от студени пукнатини. Също и втвърдявания в заваръчния метал или в зоната на разбъркване показват критични скорости на охлаждане. Само с точно измерване на твърдостта такива опасни места могат да бъдат сигурно разпознати. Общо измерване на детайла пропуска локални разлики в твърдостта.
Практика в цеха и инструкции за действие
За заваръчни шевове е подходящо изпитването на твърдост с малък товар с Vickers-вдлъбнатина и изпитващи сили от HV0,5 до HV3. Операторът шлайфа и полира мястото на измерване напречно на заваръчния шев. Той прави най-малко три отпечатъка на зона: заваръчен метал, зона на термично влияние и основен материал. Действието на изпитващата сила се поддържа постоянно 10 до 15 секунди. При нелегирани стомани твърдост над 350 HV показва мартензит. Тогава заварчикът трябва да удължи времето за охлаждане t8/5 – например чрез предварително загряване или по-висока линейна енергия. След термична обработка той проверява отново дали твърдостта е паднала под граничната стойност.