Kovametallikuula
Kovametallikuula koostuu volframikarbidista kobolttisideaineessa. Sitä käytetään paininkappaleena Brinell-kovuuskokeessa. Sen erittäin suuri puristuslujuus estää kuulan muotoutumisen kokeen aikana – näin mitataan aina materiaalin todellinen kovuus.
Fysikaalis-kemiallinen vaikutusmekanismi
Pallo koostuu volframikarbidirakeista (WC) sitkeässä kobolttimatriisissa. Volframikarbidi on erittäin kova (kovuus noin 1500–2000 HV) ja sillä on erittäin suuri puristuslujuus. Brinell-kokeessa pallo painetaan määritellyllä voimalla kappaleen pintaan. Pallo ei käytännössä muodonmuutu. Syntyvä painauma näyttää vain tutkittavan materiaalin plastisen muodonmuutoksen. Pysyvän painauman halkaisijasta lasketaan Brinell-kovuus (HBW).
Metallurginen merkitys ja riskit hitsauksessa
Hitsisaumoissa ja lämmönvaikutusalueilla syntyy usein kovia rakenteita, kuten martensiittia. Nämä vyöhykkeet voivat saavuttaa kovuusarvoja yli 450 HBW. Teräspallo muodonmuuttuisi plastisesti näissä kovissa kohdissa. Painaumasta tulee suurempi, mitattu kovuus jää liian alhaiseksi. Silloin hauraat vyöhykkeet jäävät huomaamatta ja hitsiliitos arvioidaan väärin. Kovametallipallo pysyy muodossaan myös suurella kovuudella ja antaa luotettavia arvoja. Riski: vaurioitunut tai kulunut pallo johtaa virheellisiin mittauksiin. Tarkista siis ennen jokaista mittaussarjaa.
Korjaamokäytäntö ja toimintaohjeet
Käytä aina kovametallipalloa, kun odotettu kovuus on yli 450 HBW (tyypillinen martensiitille hitsisaumoissa). Tarkista pallo ennen käyttöä halkeamien, litistymien tai lohkeamien varalta. Vaihda vaurioituneet pallot heti. Noudata tarkasti normin mukaista testivoimaa, pallon halkaisijaa ja kuormitusaikaa (esim. 10 mm pallo, 29,42 kN testivoima, 10–15 s kuormitusaika). Käytä laskennassa painauman oikeaa halkaisijaa. Kirjaa tunnukseksi HBW, ei HB. Kalibroi kovuusmittauslaite säännöllisesti sertifioiduilla kovuuden vertailulevyillä.