Перевірка твердості
Перевірка твердості вдавлює вимірювальне тіло з визначеною силою в поверхню матеріалу. За розміром залишкового відбитка визначається значення твердості. Так при зварюванні розпізнають небезпечне зміцнення в зоні термічного впливу, яке вказує на крихкий мартенсит.
Фізико-хімічний механізм дії
Алмазне або твердосплавне тіло проникає під визначеним зусиллям випробування в поверхню. Матеріал чинить пластичний опір проникненню. Чим твердіша структура, тим меншим залишається відбиток. При зварюванні зазвичай вимірюють за Віккерсом (HV10). Цей метод працює з алмазною пірамідою та зусиллям випробування 10 кілопонд. Вимірюване значення твердості виникає безпосередньо з довжини діагоналі відбитка. Крім Віккерса, поширені Брінелль і Роквелл, але для зварних швів найкраще підходить Віккерс HV10, тому що відбиток залишається малим і може бути цілеспрямовано розміщений у вузькій зоні термічного впливу.
Металurgічна релевантність і ризики при зварюванні
Після зварювання шов охолоджується. Занадто швидке охолодження створює в зоні термічного впливу твердий, схильний до тріщин мартенсит. Перевірка твердості виявляє такі зони. Значення понад 350 HV10 вважаються критичними для нелегованих і низьколегованих сталей. Там загрожують водневі холодні тріщини. Занадто м'яка зона також може вказувати на пом'якшення внаслідок відпуску, особливо у поліпшених сталях.
Практика в майстерні та інструкції до дій
Для кваліфікації зварювання за нормою перевіряють щонайменше по три відбитки в зварному металі, в зоні термічного впливу та в основному металі. Поверхня повинна бути відшліфована начисто та вільною від окалини. Точки вимірювання розташовані 0,5 до 1 mm поруч з лінією сплавлення. Якщо значення твердості перевищує допустиму межу, зварник повинен збільшити підведення тепла, підвищити температуру попереднього підігріву або виконати термічну післяобробку. Після цього перевірити знову.