19 marca , Tarczyński Arena Wrocław
Sprawdź szczegóły
- Start
-
Baza wiedzy
-
Pomiary twardości
-
Skala Vickersa – czym jest i gdzie jest wykorzystywana?
-
Baza wiedzy
-
Pomiary twardości
-
Skala Vickersa – czym jest i gdzie jest wykorzystywana?
Skala Vickersa – czym jest i gdzie jest wykorzystywana?
W 1924 roku inżynierowie Smith i Sandland z firmy Vickers Ltd. zaproponowali nową metodę pomiaru twardości materiałów jako odpowiedź na ograniczenia techniki Brinella. Dzięki swojej uniwersalności – wynik nie zależy od wielkości wgłębnika, a pomiar można przeprowadzać na dowolnych materiałach – rozwiązanie to szybko zdobyło uznanie. Metoda Vickersa okazała się wygodniejsza i wszechstronniejsza w porównaniu z innymi systemami oceny twardości.
Czym jest metoda pomiarowa Vickersa?
Jednym z fundamentów wszystkich metod badania twardości jest analiza reakcji materiału na działanie skoncentrowanej siły powodującej trwałe odkształcenie. Metoda Vickersa, wykorzystująca diamentowy wgłębnik w kształcie ostrosłupa o kwadratowej podstawie, umożliwia ocenę twardości praktycznie każdego metalu i posiada najszerszy zakres stosowania spośród wszystkich dostępnych technik. Wynik wyrażany jest w skali Vickersa (HV) – np. 440 HV30, gdzie 440 to twardość, HV odnosi się do metody, a 30 oznacza obciążenie w kGf (czas obciążenia można doprecyzować, np. 440 HV30/20).
Jak przebiega pomiar twardości metodą Vickersa?
W badaniu stosuje się diamentowy wgłębnik – foremny ostrosłup o kącie wierzchołkowym 136°. Twardość wyznacza się jako stosunek przyłożonej siły do powierzchni podstawy odcisku. Kluczowe etapy:
1. Przygotowanie próbki: szlifowanie, usunięcie zgorzeliny i odtłuszczenie.
2. Ustawienie wgłębnika w kontakcie z powierzchnią i osiągnięcie siły badawczej w 2–8 s; utrzymanie obciążenia 10–15 s.
3. Pomiary przekątnych odcisku (0,020–1,400 mm) pod mikroskopem i obliczenie twardości.
Aby zapewnić wiarygodność:
- Minimalna grubość próbki ≥ 1,5 × długość przekątnej odcisku.
- Odstęp od krawędzi i między odciskami:
- Stale i stopy miedzi: > 2,5 × długość przekątnej,
- Stopy lekkie (Al, Pb, Sn): > 3 × długość przekątnej.
- Różnica długości przekątnych jednego odcisku ≤ 5 %.
- Powiększenie mikroskopu 25–75 % średnicy pola widzenia.
Gdzie skala Vickersa znajduje zastosowanie?
Metoda Vickersa służy zarówno do charakterystyki materiałów, jak i kontroli jakości produkcji oraz prac rozwojowych. Wyniki twardości można korelować z wytrzymałością na rozciąganie, odpornością na ścieranie czy ciągliwością. Ważne, by odstęp między odciskami wynosił ≥ 3 × długość przekątnej.
Zalety i wady pomiaru metodą Vickersa
Zalety
- Jeden typ wgłębnika niezależnie od materiału.
- Najs szerszy zakres twardości spośród popularnych metod.
- Minimalna ingerencja w strukturę powierzchni.
- Wysoka precyzja, powtarzalność i niezależność wyniku od obciążenia (0,5–50 kGf).
Wady
- Niższa wydajność względem testu Rockwella.
- Trudności przy materiałach o wysokiej chropowatości lub dużych ziarnach.
- Ograniczenia przy pomiarze bardzo cienkich powłok (głębokość odcisku ≤ 0,1 × grubość powłoki).
Zleć pomiar twardości materiałów w ITA. Oferujemy badania stacjonarne i przenośne urządzeniami CISAM-ERNST; sprawdzamy zarówno małe, jak i duże detale oraz trudno dostępne obszary.
-
Twardość Brinella – co to za metoda badania i gdzie się ją stosuje?Artykuł naukowy10 minutTwardość to zdolność materiału do przeciwstawiania się trwałemu odkształceniu pod wpływem działania wgłębnika lub ścierania. Pomiary twardości cenione są za szybkość i prostotę – deformacje próbki są minimalne, a badanie można wykonywać na gotowych elementach.
-
Pomiary twardości - poradnikPoradnik15 minutPośród wszystkich pomiarów przeprowadzanych w przedsiębiorstwach produkcyjnych, badania twardości należą do najbardziej zróżnicowanych. Pomiary mogą być wykonywane pod obciążeniem od 3000 kp (29430 N) aż do kilkuset lub ledwie kilku gramów (laboratoria). Z jednej strony badana jest twardość ciężkich odlewów, a z drugiej cześci zegarkwów, z kolei zakres materiałów obejmuje przedmioty wykonane z najtwardszych spieków jak i z miękkich stopów.
-
Jak badać twardość tworzyw sztucznych?Poradnik7 minutBadanie twardośći materiałów nie jest takie trudne, jak się wydaje. Po przeczytaniu tego artykułu będziesz o krok bliżej do zostania ekspertem w tej dziedzinie.
-
Metoda Rockwella – czym jest i gdzie jest stosowana?Artykuł naukowy10 minutKontrola twardości ciał stałych jest niezbędna w branży związanej z obróbką metali i stanowi jeden z najważniejszych procesów diagnostycznych. Dlaczego te analizy są tak istotne? Z punktu widzenia inżynieryjnego i technologicznego pozwalają właściwie dobrać narzędzia do obróbki tworzyw oraz przewidzieć trwałość i wytrzymałość gotowych produktów. Tu szczególne znaczenie mają pomiary twardości materiałów, które bazują na skali opracowanej w ramach metody Rockwella – rozwiązania powszechnie uznawanego w przemyśle za standard oceny twardości metali. Przejdź do dalszej części tekstu i dowiedz się, czym jest, a także gdzie znalazł zastosowanie pomiar tą metodą.
-
Półautomatyczny twardościomierz Vickersa ATI DM2- Półautomatyczny twardościomierz z manualnym pomiarem przekątnych.
- Wielopozycyjna głowica z automatycznym wyborem kombinacji obiektyw-wgłębnik zwiększa elastyczność.
- Zakres obciążeń pomiarowych do 1 kgf.
Kompaktowy twardościomierz Vickersa - ATI V- Automatyczny cykl testowy z pomiarem przekątnych odcisku i wbudowanym podglądem obrazu ułatwia i przyspiesza pracę.
- Wielopozycyjna głowica z automatycznym wyborem kombinacji obiektyw-wgłębnik zwiększa elastyczność.
- Zakres obciążeń do 50 kgf.
Nowość
Automatyczny twardościomierz Vickersa - V Auto ATI- Automatyczny cykl pomiarowy – jeden przycisk START uruchamia cały proces.
- Elektroniczna kontrola obciążeń (Closed-Loop) – zapewnia stabilność i dokładność pomiarów.
- Automatyczna wieżyczka z 5 pozycjami – szybka zmiana wgłębnika i obiektywów.
Nowość
Automatyczny twardościomierz Vickersa - WIKI 90 CNC ATI- Automatyczny cykl pomiarowy – seria pomiarów i wyniki jednym przyciskiem.
- Panoramiczny obraz próbki – pełna wizualizacja nawet dużych elementów.
- System antykolizyjny i pochylony rewolwer – bezpieczna praca bez ryzyka uszkodzenia.
Mikrotwardościomierz Vickersa - VMHT UHL- Możliwość pomiaru twardości metodą Vickersa i Knoopa, zgodnie z międzynarodowymi normami.
- Zmotoryzowany rewolwer 4-pozycyjny umożliwia automatyczną zmianę obiektywu i wyzwolenie obciążenia.
- Grawitacyjna aplikacja siły na wgłębnik zapewnia brak ryzyka rozkalibrowania mechanizmu obciążającego.
Nanotwardościomierz- PICODENTOR HM500 Helmut Fischer- Wysoka precyzja pomiaru na materiałach o grubości poniżej 1 μm, idealna do ultra-cienkich powłok i nanoskalowych materiałów.
- Programowalny stolik i zmotoryzowana oś Z umożliwiają badanie serii próbek oraz wykonanie wielu odcisków na jednej próbce z precyzją.
- Granitowa konstrukcja zapewnia ekstremalną stabilność, niską rozszerzalność cieplną oraz właściwości wibroizolacyjne.
Nanotwardościomierz FISCHERSCOPE HM2000 Helmut Fischer- Automatyczne wykrywanie powierzchni próbki, co zwiększa precyzję i ułatwia pomiar.
- Zmotoryzowany ruch głowicy pomiarowej w osi Z oraz programowalny stolik umożliwiający badanie serii próbek.
- Konstrukcja granitowa zapewniająca sztywność i małą podatność termiczną, co przekłada się na stabilność pomiarów.
Treść powyższego artykułu korzysta z ochrony udzielanej przez przepisy ustawy z dnia 4 lutego 1994 r. o prawie autorskim i prawach pokrewnych (j.t. Dz. U. z 2006 r. Nr 90, poz. 631 ze zm.). Każdy z Klientów zobowiązany jest do poszanowania praw autorskich pod rygorem odpowiedzialności cywilnoprawnej oraz karnej wynikającej z przepisów tej ustawy. Treść artykułu – w całości bądź jakiejkolwiek części – może być wykorzystywana tylko w zakresie dozwolonego użytku osobistego. Wykorzystanie tego artykułu - w całości bądź jakiejkolwiek części - do innych celów a w szczególności - komercyjnych, w tym kopiowanie, publiczne odtwarzanie, lub udostępnianie osobom trzecim w jakikolwiek inny sposób, może następować tylko pod warunkiem uzyskania wyraźnego pisemnego zezwolenia ITA i na warunkach określonych przez ITA. W celu uzyskania zgody na wykorzystanie zawartości Strony, należy skontaktować się z ITA za pośrednictwem formularza kontaktowego dostępnego w zakładce Kontakt. Korzystanie z powyższej treści w celu innym niż do użytku osobistego, a więc do kopiowania, powielania, wykorzystywania w innych publikacjach w całości lub w części bez pisemnej zgody ITA jest zabronione i podlega odpowiedzialności cywilnoprawnej oraz karnej wynikającej z przepisów ustawy o prawie autorskim i prawach pokrewnych.
