Ispitivanje tvrdoće
Ispitivanje tvrdoće utiskuje ispitno tijelo definiranom silom u površinu materijala. Iz veličine trajnog otiska dobiva se vrijednost tvrdoće. Tako se pri zavarivanju prepoznaju opasna otvrdnuća u zoni utjecaja topline koja upućuju na krhki martenzit.
Fizikalno-kemijski mehanizam djelovanja
Dijamantno ili tvrdometalno tijelo prodire pod određenom ispitnom silom u površinu. Materijal pruža plastični otpor prodiranju. Što je struktura tvrđa, to je otisak manji. Pri zavarivanju obično se mjeri po Vickersu (HV10). Ova metoda radi s dijamantnom piramidom i ispitnom silom od 10 kiloponda. Mjerljiva vrijednost tvrdoće proizlazi izravno iz duljine dijagonale otiska. Osim Vickersa uobičajeni su Brinell i Rockwell, ali za zavarene spojeve najbolje odgovara Vickers HV10 jer otisak ostaje mali i može se ciljano postaviti u usku zonu utjecaja topline.
Metalurška važnost i rizici pri zavarivanju
Nakon zavarivanja zavar se hladi. Prebrzo hlađenje stvara u zoni utjecaja topline tvrdi, sklon pucanju martenzit. Ispitivanje tvrdoće otkriva takve zone. Vrijednosti iznad 350 HV10 smatraju se kritičnima kod nelegiranih i niskolegiranih čelika. Tamo prijete hladne pukotine izazvane vodikom. I suviše meka zona može upućivati na omekšavanje zbog popuštanja, posebno kod poboljšanih čelika.
Radionica i upute za postupanje
Za kvalifikaciju zavarivanja prema normi ispituju se najmanje po tri otiska u zavaru, u zoni utjecaja topline i u osnovnom materijalu. Površina mora biti ravno brušena i bez okujine. Mjerne točke nalaze se 0,5 do 1 mm od linije taljenja. Ako je vrijednost tvrdoće iznad dopuštene granice, zavarivač mora povećati unos topline, povisiti temperaturu predgrijavanja ili provesti naknadnu toplinsku obradu. Zatim ponovno ispitati.