Металлург

Твердость сталей

Твердостью называют способность тела сопротивляться проникновению в него другого, более твердого тела.

Наибольшее применение получило измерение твердости вдавливанием в поверхность металла наконечника (индентора), изготовленного из малодеформирующегося материала и имеющего форму шарика, конуса, пирамиды. В результате вдавливания достаточно большой нагрузкой поверхностные слои металла, находящиеся под наконечником и вблизи него, пластически деформируются. После снятия нагрузки остается отпечаток. Особенность происходящей при этом деформации заключается в том, что она протекает только в небольшом объеме, окруженном недеформированным металлом. При измерении твердости вдавливанием пластическую деформацию испытывают не только пластичные металлы, но и металлы (например, чугун), которые при обычных механических испытаниях (на растяжение, сжатие, кручение, изгиб) разрушаются хрупко почти без заметной пластической деформации.

Измерения твердости получили достаточно широкое распространение в силу следующих факторов:

1. Между твердостью пластичных материалов, определяемой способом вдавливания, и другими механическими свойствами (главным образом пределом прочности), существует количественная зависимость. Подобная количественная зависимость не наблюдается для хрупких материалов, которые при испытаниях на растяжение (или сжатие, изгиб, кручение) разрушаются без заметной пластической деформации, а при измерении твердости получают пластическую деформацию. Однако в ряде случаев и для этих металлов (например, серых чугунов) наблюдается качественная зависимость между пределом прочности и твердостью; возрастанию твердости обычно соответствует увеличение предела прочности на сжатие.