A keménységmérő berendezések sokféleképpen csoportosíthatók. Egyik csoportosítás szerint léteznek helyszínen telepített és hordozható keménységmérők.
Ezeket a berendezéseket, eszközöket munkatársaink a helyszínen, vagy a MultiLab Kft. laboratóriumában is képesek kalibrálni annak megfelelően, hogy hordozható, vagy telepített berendezésről van-e szó.
A telepített keménységmérő berendezések vizsgálatára vonatkozó szabványok szerint, a kalibrálás során az alábbi ellenőrzéseket végezzük el:
Vonatkozó vizsgálati szabvány teljes megnevezése:
MSZ EN ISO 6506-2
Brinell-keménységmérés
2. rész: A keménységmérő gépek ellenőrzése és kalibrálása
Közvetlen ellenőrzés
Közvetett ellenőrzés (funkcióvizsgálat)
Vonatkozó vizsgálati szabvány teljes megnevezése:
MSZ EN ISO 6507-2
Vickers-keménységmérés
2. rész: A keménységmérő gépek ellenőrzése és kalibrálása
Közvetlen ellenőrzés
Közvetett ellenőrzés (funkcióvizsgálat)
Vonatkozó vizsgálati szabvány teljes megnevezése:
MSZ EN ISO 6508-2
Rockwell-keménységmérés
2. rész: A keménységmérő gépek ellenőrzése és kalibrálása
Közvetlen ellenőrzés
Közvetett ellenőrzés (funkcióvizsgálat)
Érdemesnek tartjuk megemlíteni, a keménységmérő berendezésekre vonatkozó szabványokban írt kalibrálás gyakoriságára vonatkozó pontokat, miszerint:
Idézet az MSZ EN ISO 6506-2, MSZ EN ISO 6507-2, MSZ EN ISO 6508-2 szabványokból:
„6. Ellenőrzések közötti időtartam
6.1. Közvetlen ellenőrzés
Közvetlen ellenőrzést kell végezni:
Minden közvetlen ellenőrzést közvetett ellenőrzés kövessen.
6.2. Közvetett ellenőrzés
A két közvetett ellenőrzés közötti időtartam a gép karbantartási előírásától és használatának gyakoriságától függ. Ez az időtartam 12 hónapnál semmilyen esetben se legyen hosszabb.”
A Brinell módszer lényege, hogy egy acélgolyó mérőtestet a mérendő felületbe nyomnak, és a keménységet a terhelőerő és a gömbsüveg-lenyomat hányadosaként definiálják. Mivel az erő és a lenyomat felülete egymással nem arányos, a szúrószerszámot és a terhelőerőt is szabványosítani kellett.
A golyó méretét, a mérendő tárgy méretei szerint kell kiválasztani. Eszerint a golyó mérete lehet: 2,5mm ; 5mm és 10 mm
A terhelőerőt, a mérendő tárgy várható keménységéhez illik igazítani. Eszerint a terhelőerő lehet: 5D2; 10D2; 20D2 és 30D2
Pl.: Acélnál 30D2, tehát 10-es golyóval / 3000 kp / azaz 3000x9,81 N a terhelő erő.
A Brinell keménységmérés jele: HB (az angol Hardness Brinell kifejezésből)
Például: HB 10/3000/30 ami a golyó méretét mm-ben, a terhelőerőt kp-ban és a terhelés idejét jelzi s-ban.
A módszer HB 400-nál kisebb keménységű anyagok mérésére szolgál. Nagyobb keménységnél az acélgolyó már deformálódik., ezért ilyen speciális igény esetén wolframkarbid golyót kell használni. A jelzés ilyenkor: HBW, utalva ezzel a wolframkarbid golyóra
A golyónyom leolvasása a vizsgált tárgyon , vagy kivetítve 0,01 mm-es pontossággal történik.
Néhány jellemző paraméter a Brinnell méréssel kapcsolatban
Szerszám: edzett acélgolyó
D golyóátmérő / mm/ | Vizsgálandó darab vastagsága |
10 | 6 mm-nél nagyobb |
5 | 3-6 mm között |
2,5 vagy 1,25 | 3 mm alatt |
Terhelő erő F = F1 x 9,81 ( N) | Terhelési idő t (s) | ||
Anyag | F1 | Anyag | Idő |
Acél, öntöttvas | 30 x D2 | Kemény ( acél, öv) | 15 |
AL, réz, bronz | 10 x D2 | Közepes ( Cu, Al ) | 30 |
Al-Zn ötvözetek | 5 x D2 | Lágy ( Pb) | 180 |
Ólom, ón csapágyfém | 2,5 x D2 |
Keménységmérés lényege, hogy a szúrószerszám gyémánt gúla. A keménységet a terhelőerő és a lenyomat felületének hányadosaként értelmezik. Mivel ezek jó közelítéssel arányosak egymással, a Vickers keménységmérésnél a terhelőerő szabadon választható.
A keménység jelzése HV 10/30, ami a terhelőerőre és a terhelés idejére utal.
Mikroszkópon egyes fázisok mikrokeménységének mérésekor grammos terhelések alkalmazhatók. Finom szerszámok és alkatrészek helyi méréseinél 0,5-1 x 9,81 N terhelőerővel, általában pedig 10 kp / 10 x 9,81 / és a 30 kp / 30 x 9,81 N / terhelőerővel szokás mérni. A terhelőerő további növelésének akadálya, különösen lágy anyagok esetében a gyémánt mérete.
A lenyomat leolvasása a vizsgált tárgyon, vagy kivetítve 0,001 mm-es pontossággal történik.
Szerszám: 136 fokos lapszögű gyémántgúla
Terhelő erő: szabadon választható de irányadó a vizsgálandó tárgy vastagsága és keménysége.
A leguniverzálisabb keménységmérő módszer, lágy és kemény anyagok mérésére egyaránt alkalmas.
A Rockwell módszer különböző behatoló testekkel és különböző terhelésekkel a lenyomat mélységéből származtatja a keménységet. Ennek előnye és hátránya is van. Előnye, hogy a keménység, az elmozdulás jelből származtatva egyszerű, automatikus kiértékelést tesz lehetővé. Hátránya, a Vickers méréshez képest kisebb pontosság. A Rockwell keménységmérés jele: HR (az angol Hardness Rockwell kifejezésből) Attól függően, hogy milyen behatoló testekkel és mekkora terhelőerővel készül a lenyomat, különböző Rockwell „skálák” léteznek. A három legelterjedtebb a következő:
A fent említett három Rockwell módszer a leginkább elterjedt, de ezeken kívül egyéb Rockwell mérési módszerek is léteznek.