Zkouška tvrdosti při malém zatížení
Zkouška tvrdosti při malém zatížení vytváří malý, přesně měřitelný vtisku v materiálu působením malé zkušební síly. Takto měří zkoušející tvrdost přesně v úzkých zónách – například v tepelně ovlivněné oblasti svaru. Vysoká hodnota tvrdosti zde ukazuje na sklovitý, trhlinám náchylný martenzit.
Fyzikálně-chemický mechanismus účinku
Při zkoušce tvrdosti při malém zatížení vtlačuje zkoušející diamantový jehlan definovanou nízkou silou do povrchu. Síla se typicky pohybuje mezi 1,961 N a 29,42 N. Vtlačovací těleso zanechává drobný jehlanovitý vtis. Zkoušející měří úhlopříčky tohoto vtisu pod mikroskopem. Z plochy vtisu a působící zkušební síly vypočítá tvrdost. Díky malé síle zůstává vtis velmi mělký a lokálně omezený. Tento postup součást téměř nepoškozuje a umožňuje měření přímo v úzkých zónách struktury.
Metalurgický význam a rizika při svařování
Tvrdost ve svarové zóně ukazuje strukturu a tím i riziko vzniku trhlin. Při svařování vznikají v tepelně ovlivněné zóně často tvrdé struktury jako martenzit. Příliš vysoká tvrdost – u nelegovaných ocelí nad 350 HV – znamená křehký materiál a vysoké riziko studených trhlin. Také ztvrdnutí v housence svaru nebo v zóně promísení ukazuje na kritické rychlosti ochlazování. Jen pomocí přesného měření tvrdosti lze tato nebezpečná místa spolehlivě odhalit. Plošné měření na součásti přehlédne lokální rozdíly tvrdosti.
Dílenská praxe a pokyny
Pro svary je vhodná zkouška tvrdosti při malém zatížení s Vickersovým vtlačovacím tělesem a zkušebními silami HV0,5 až HV3. Zkoušející brousí a leští místo měření příčně ke svaru. Pro každou zónu provede nejméně tři vtisky: housenku svaru, tepelně ovlivněnou zónu a základní materiál. Doba působení zkušební síly se udržuje konstantní po dobu 10 až 15 sekund. U nelegovaných ocelí tvrdost nad 350 HV naznačuje martenzit. Pak musí svářeč prodloužit dobu ochlazování t8/5 – například předehřevem nebo vyšším tepelným příkonem. Po tepelném zpracování znovu zkontroluje, zda tvrdost klesla pod mezní hodnotu.