skúška tvrdosti s malým zaťažením
Skúška tvrdosti s malým zaťažením vytvára malým pôsobením skúšobnej sily malý, presne merateľný vpich v materiáli. Takto skúšajúci meria tvrdosť presne v úzkych zónach – napríklad v tepelne ovplyvnenej zóne zvarového spoja. Vysoká hodnota tvrdosti tam ukazuje na sklovito tvrdý, na praskliny náchylný martenzit.
Fyzikálno-chemický mechanizmus účinku
Pri skúške tvrdosti malým zaťažením zatlačí skúšajúci diamantový ihlan definovanou nízkou silou do povrchu. Sila je zvyčajne medzi 1,961 N a 29,42 N. Vtlačok zanechá drobný pyramídový vpich. Skúšajúci meria uhlopriečky tohto vpichu pod mikroskopom. Z plochy vpichu a pôsobiacej skúšobnej sily vypočíta tvrdosť. Vďaka malej sile zostáva vpich veľmi plytký a lokálne ohraničený. Metóda takmer nepoškodzuje súčiastku a umožňuje meranie priamo v úzkych štruktúrnych zónach.
Metalurgický význam a riziká pri zváraní
Tvrdosť v zóne zvaru ukazuje štruktúru a tým riziko trhlín. Pri zváraní vznikajú v tepelne ovplyvnenej zóne často tvrdé štruktúry ako martenzit. Príliš vysoká tvrdosť – u nelegovaných ocelí nad 350 HV – znamená krehký materiál a vysoké riziko studených trhlín. Aj zakalenie v zvare alebo v zóne premiešania poukazuje na kritické rýchlosti ochladzovania. Len presným meraním tvrdosti sa dajú takéto nebezpečné miesta spoľahlivo rozpoznať. Plošné meranie na súčiastke prehliadne lokálne rozdiely v tvrdosti.
Prax v dielni a pokyny na prácu
Pre zvary sa hodí skúška tvrdosti malým zaťažením s Vickersovým vtlačkom a skúšobnými silami od HV0,5 do HV3. Skúšajúci brúsi a leští miesto merania priečne na zvar. Vykoná aspoň tri vpichy na zónu: zvar, tepelne ovplyvnená zóna a základný materiál. Skúšobnú silu drží konštantne 10 až 15 sekúnd. Na nelegovaných oceliach tvrdosť nad 350 HV naznačuje martenzit. Potom musí zvárač predĺžiť čas ochladzovania t8/5 – napríklad predhrevom alebo vyššou mernou energiou. Po tepelnom spracovaní znova skontroluje, či tvrdosť klesla pod limit.