Pienen kuorman kovuustesti
Pienen kuorman kovuustesti tekee pienellä voimalla pienen, tarkasti mitattavan jäljen materiaaliin. Näin tarkastaja mittaa kovuuden pisteen tarkkuudella kapeilta vyöhykkeiltä – esimerkiksi hitsaussauman muutosvyöhykkeeltä. Korkea kovuusarvo osoittaa siellä lasikovalta, säröilylle alttiilta martensiitilta.
Fysikaalis-kemiallinen vaikutusmekanismi
Kevyen kuorman kovuuskokeessa tarkastaja painaa timanttipyramidin määritellyllä, matalalla voimalla pintaan. Voima on tyypillisesti välillä 1,961 N ja 29,42 N. Tunkeutuja jättää pienen, pyramidin muotoisen painauman. Tarkastaja mittaa tämän painauman lävistäjät mikroskoopin alla. Painauman pinta-alasta ja koekuormituksen vaikutuksesta hän laskee kovuuden. Pienen voiman ansiosta painauma pysyy hyvin matalana ja paikallisesti rajoittuneena. Menetelmä vaurioittaa komponenttia tuskin lainkaan ja mahdollistaa mittaamisen suoraan kapeissa rakenteen vyöhykkeissä.
Metallurginen merkitys ja riskit hitsauksessa
Kovuus hitsausvyöhykkeellä osoittaa rakenteen ja siten halkeamisriskin. Hitsauksessa muodostuu lämmönvaikutusalueelle usein kovia rakenteita, kuten martensiittia. Liian korkea kovuus – seostamattomilla teräksillä yli 350 HV – tarkoittaa haurasta materiaalia ja suurta kylmähalkeamisvaaraa. Myös kovettumat hitsiaineessa tai sekoittumisvyöhykkeessä viittaavat kriittisiin jäähtymisnopeuksiin. Vain täsmällisellä kovuusmittauksella tällaiset vaarapaikat voidaan tunnistaa varmasti. Yleismittaus komponentista jättää huomiotta paikalliset kovuuserot.
Työpajakäytäntö ja toimintaohjeet
Hitsaussaumoille sopii kevytkuormakkovuustesti Vickers-tunkeutujalla ja koekuormilla HV0,5–HV3. Tarkastaja hioo ja kiillottaa mittauskohdan poikittain hitsaussaumaan nähden. Hän tekee vähintään kolme painaumaa vyöhykettä kohden: hitsiaine, lämmönvaikutusalue ja perusaine. Koekuormituksen vaikutusajan hän pitää vakiona 10–15 sekuntia. Seostamattomilla teräksillä kovuus yli 350 HV viittaa martensiittiin. Silloin hitsaajan on pidennettävä jäähtymisaikaa t8/5 – esimerkiksi esilämmityksellä tai suuremmalla lämpöenergialla. Lämpökäsittelyn jälkeen hän tarkastaa uudelleen, onko kovuus laskenut raja-arvon alle.