Твердосплавна кулька
Твердосплавна кулька складається з карбіду вольфраму в кобальтовій зв'язувальній фазі. Вона слугує індентором при випробуванні твердості за Брінеллем. Її надзвичайно висока міцність на стиск запобігає деформації кульки під час випробування — так завжди вимірюється справжня твердість матеріалу.
Фізико-хімічний механізм дії
Кулька складається з зерен карбіду вольфраму (WC) у в'язкій кобальтовій матриці. Карбід вольфраму надзвичайно твердий (твердість близько 1500–2000 HV) і має дуже високу міцність на стиск. Під час випробування за Брінеллем кульку вдавлюють із визначеною силою в поверхню заготовки. Кулька при цьому практично не деформується. Відбиток, що утворюється, показує лише пластичну деформацію випробуваного матеріалу. За діаметром залишкового відбитка розраховують твердість за Брінеллем (HBW).
Металургійне значення та ризики при зварюванні
У зварних швах і зонах термічного впливу часто утворюються тверді структури, як-от мартенсит. Ці зони можуть досягати значень твердості понад 450 HBW. Сталева кулька пластично деформувалася б на цих твердих ділянках. Відбиток стає більшим, виміряна твердість виходить занизькою. Тоді можна проґавити зони, схильні до окрихчення, і неправильно оцінити зварне з'єднання. Твердосплавна кулька залишається стабільною за формою навіть при високій твердості та дає надійні значення. Ризик: пошкоджена або зношена кулька призводить до помилкових вимірювань. Тому перевіряй перед кожною серією вимірювань.
Практика в майстерні та вказівки до дій
Завжди використовуй твердосплавну кульку, якщо очікувана твердість перевищує 450 HBW (типово для мартенситу у зварних швах). Перевіряй кульку перед застосуванням на тріщини, сплющення або відколи. Негайно замінюй пошкоджені кульки. Дотримуйся точно випробувального зусилля, діаметра кульки та тривалості навантаження згідно з нормою (наприклад, кулька 10 mm, випробувальне зусилля 29,42 кН, тривалість навантаження 10–15 s). Для розрахунку використовуй правильний діаметр відбитка. Документуй позначення HBW, а не HB. Регулярно калібруй твердомір сертифікованими зразками для порівняння твердості.