Твёрдость меди и медных сплавов можно измерить по методам Бринелля, Роквелла, Виккерса или Вебстера, однако правильный выбор зависит от диапазона твёрдости, толщины, формы изделия и места проведения испытаний. В данном руководстве приведены рекомендуемые коэффициенты нагрузки по Бринеллю, типичные шкалы Роквелла для латуни, бронзы, меди, листового проката и медно-никелевых сплавов, а также описана роль испытаний по Виккерсу для небольших или тонких сечений. Кроме того, в нем объясняется проведение испытаний по Вебстеру для тонкой ленты, листового проката и труб, включая подготовку поверхности, требования к подложке, пределы толщины и таблицы приблизительного пересчёта шкал.
Для определения твердости меди и медных сплавов обычно применяются испытания по шкалам Бринелля, Роквелла, Виккерса и Вебстера. Выбор подходящего метода зависит от типа сплава, диапазона твердости, толщины материала, формы изделия, а также от того, требуется ли проведение испытаний в лаборатории или на месте.
Испытание на твердость по Бринеллю
Испытания по Бринеллю широко применяются для медных сплавов со средней и высокой твёрдостью, поскольку при этом образуется относительно большой вмятина, отражающая большую площадь материала. Данный метод обычно проводится в соответствии со стандартами ASTM E10 или ISO 6506.
Типичный диапазон твердости (HBW)
Рекомендуемое значение по шкале Бринелля
Менее 35 по шкале HBW
Условия с более низким соотношением нагрузки к индентору
35–200 HBW
HBW 10/3000 широко применяется
Свыше 200 по шкале HBW
Можно выбрать условия с твердосплавными или алмазными шариками.
Выбор условий испытания по Бринеллю зависит от твердости материала, толщины и требований к изделию. Диаметр вмятины должен находиться в пределах рекомендуемого диапазона, установленного соответствующим стандартом испытаний.
Испытание на твердость по шкале Роквелла
Испытания по методу Роквелла часто применяются для медных сплавов, поскольку они позволяют быстро проводить измерения при минимальной подготовке поверхности. Стандартные шкалы зависят от состояния сплава и толщины.
Шкала Роквелла
Типовое применение
HRB
Распространенные латунные и бронзовые сплавы
HRF
Твердые сплавы меди и латуни
HR15T / HR30T
Тонкие листы, полосы и более мягкие медные материалы
HR45T
Медно-никелевые сплавы и тонкие сечения
Испытания по методу Роквелла, как правило, проводятся в соответствии со стандартом ASTM E18 или ISO 6508. Выбранная шкала должна соответствовать толщине материала и предполагаемому диапазону твердости.
Испытания на твердость по Виккерсу
Испытание на твердость по методу Виккерса подходит для тонких сечений из медных сплавов, мелких деталей, а также для локальных измерений твердости в тех случаях, когда использование более крупных вмятин по Бринеллю или Роквеллу нецелесообразно.
Данный метод обычно проводится в соответствии со стандартами ASTM E384 или ISO 6507. Испытания по шкале Микро-Виккерса особенно полезны для термообработанных слоёв, покрытий и прецизионных деталей с ограниченной площадью испытания.
Определение твердости по шкале Вебстера для изделий из меди
Испытание на твердость по методу Вебстера — это портативный метод, широко применяемый для экспресс-контроля листов, лент, труб и экструдированных изделий из медных сплавов. Он особенно полезен в производственных условиях, где требуется быстрая проверка твердости непосредственно на месте.
Для меди и медных сплавов обычно используются твердомеры Вебстера в сочетании с портативными приборами, такими как твердомеры серии HW. Допустимый диапазон испытаний зависит от конкретной модели прибора, состояния сплава и толщины материала.
При испытании тонких медных изделий поверхность должна быть чистой, ровной и не иметь покрытий, сильного окисления или загрязнений. Для тонких участков может потребоваться надлежащая опора, чтобы избежать неточных показаний.
Таблицы пересчёта твердости, такие как таблицы пересчёта по шкале Вебстера в шкалу Роквелла, носят лишь приблизительный характер, поскольку медные сплавы имеют различный состав, микроструктуру и условия деформационного упрочнения. При приёмке продукции в качестве основного ориентира всегда следует использовать шкалу твердости, указанную в действующем стандарте на материал или в чертеже заказчика.
Нужна инженерная поддержка по обработке на станках с ЧПУ?
Поделитесь своим чертежом, материалом, заданным допуском или вопросом по применению. Наша команда инженеров поможет рассмотреть маршрут обработки и предложит практичный следующий шаг.