Kulka z węglików spiekanych
Kulka z węglika spiekanego składa się z węglika wolframu w osnowie kobaltowej. Służy jako wgłębnik w próbie twardości Brinella. Jej ekstremalnie wysoka wytrzymałość na ściskanie zapobiega odkształcaniu kulki podczas badania – dzięki temu mierzy się zawsze rzeczywistą twardość materiału.
Mechanizm działania fizykochemicznego
Kula składa się z ziaren węglika wolframu (WC) w ciągliwej osnowie kobaltowej. Węglik wolframu jest bardzo twardy (twardość około 1500–2000 HV) i ma bardzo wysoką wytrzymałość na ściskanie. W teście Brinella wciska się kulę z określoną siłą w powierzchnię przedmiotu. Kula praktycznie się nie odkształca. Powstały odcisk pokazuje tylko odkształcenie plastyczne badanego materiału. Z średnicy trwałego odcisku oblicza się twardość Brinella (HBW).
Znaczenie metalurgiczne i ryzyka przy spawaniu
W spoinach i strefach wpływu ciepła często powstają twarde struktury, takie jak martenzyt. Strefy te mogą osiągać twardość powyżej 450 HBW. Stalowa kula odkształciłaby się plastycznie na tych twardych miejscach. Odcisk staje się większy, zmierzona twardość wypada za nisko. Wtedy przeocza się strefy kruche i błędnie ocenia złącze spawane. Kula z węglika spiekanego pozostaje stabilna kształtowo nawet przy wysokiej twardości i daje wiarygodne wartości. Ryzyko: uszkodzona lub zużyta kula prowadzi do błędnych pomiarów. Dlatego sprawdzaj przed każdą serią pomiarów.
Praktyka warsztatowa i instrukcje postępowania
Zawsze używaj kuli z węglika spiekanego, gdy oczekiwana twardość przekracza 450 HBW (typowe dla martenzytu w spoinach). Przed użyciem sprawdź kulę pod kątem pęknięć, spłaszczeń lub wykruszeń. Uszkodzone kule natychmiast wymieniaj. Przestrzegaj dokładnie siły nacisku, średnicy kuli i czasu obciążenia zgodnie z normą (np. kula 10 mm, siła nacisku 29,42 kN, czas obciążenia 10–15 s). Do obliczeń używaj prawidłowej średnicy odcisku. Dokumentuj symbol HBW, nie HB. Regularnie kalibruj twardościomierz za pomocą certyfikowanych płytek wzorcowych twardości.