Jak sprawdzić twardość zahartowanej stali bez twardościomierza?

Witam

Pozwolę dziś sobie przybliżyć Wam test twardości zahartowanej stali bez twardościomierza.

Po co mierzyć twardość? To bardzo ważna informacja :).Okazuje się, że jest dość duża rzesza zapaleńców, którzy sami obrabiają stal i hartują ją. Wiele zakładów nie potrzebuje na co dzień drogiego twardościomierza (przeszkolona obsługa, specjalne pomieszczenie, coroczne przeglądy też kosztują), ale czasem, od święta, przydałoby się coś zmierzyć, np. sprawdzić czy hartownia „dobrze się spisała”. Szybki pomiar twardości przydaje się by stwierdzić, czy detal podczas kucia nie odwęglił się zbytnio (pomiar po uprzednim zahartowaniu), itd, itd.

Pomiar twardości dokonujemy z pomocą precyzyjnego urządzenia pomiarowego zwanego Twardościomierzem. Twardość możemy mierzyć twardościomierzami Rockwella, Vickersa i Brinella (najbardziej znane). Jak widać na zdjęciu poniżej, są to urządzenia stacjonarne, dość duże.

Tak wiem, pokazuje Wam stare urządzenia, są przecież nowsze.

Zasada działania się nie zmienia, gabaryty też: trudno zabrać pod pachę i iść z tym „na halę” produkcyjną. Dobra, zgadza się, są też np. twardościomierze Rockwella przenośne:

Wadą jednak jest cena takiego rozwiązania (ale Struers to najwyższa półka, obiekt mych westchnień :)), dalej jest to urządzenie bardzo precyzyjne. Sam pomiar też jest dość skomplikowany, wymaga dobrze przeszkolonej obsługi.

Są także Twardościomierze działające na innej zasadzie. Bardzo dobrym rozwiązaniem są Twardościomierze wykorzystujące „metodę Leeba”, są proste w obsłudze, można dokonywać pomiaru na dużych detalach, na powierzchnia poziomych, pionowych, z pewną krzywizną. Niektóre modele twardościomierzy Leeba „mieszczą się” w kieszeni.

Wszystkie wyżej wymienione urządzenia mają wady nie tylko dla zwykłego śmiertelnika:

duża cena (nie mniej niż 3 000 PLN),
problematyczny pomiar powierzchni wklęsłych, wypukłych, w otworach,
problematyczny pomiar dużych/długich detali (poza twardościomierzami przenośnymi),
problematyczny pomiar małych detali np. metodą Leeba (ale na to jest sposób).

Nie będę opisywał tu i teraz zasady pomiaru twardości wymienionymi powyzej metodami. Tu i teraz opiszę metodę testu twardości:

starą,
nie wymagającą dużych nakładów finansowych,
działającą na prawie każdej powierzchni: wklęsła, wypukła, otwór to nie problem,
nie wymagającą od obsługi specjalnych umiejętności,
dostępna dla każdego,
sprzęt się mieści w kieszeni!
z wystarczającą dokładnością do pomiarów warsztatowych.

Już nasi pradziadowie zauważyli, że materiał twardszy może zarysować materiał mniej twardy. Na tej zasadzie powstała skala Mosha, dla Was tu i teraz nieprzydatna, to skala dla minerałów. Sama zasada działania została wykorzystana do stworzenia narzędzi zwanych PILNIKIAMI DO SPRAWDZANIA TWARDOŚCI. O co to całe zamieszanie? O nic, piszę tu o niepozornym komplecie 6 pilników iglaków, bardzo precyzyjnie zahartowanych.

Pilniki te są zahartowane na twardości: 65HRC, 60HRC, 55HRC, 50HRC, 45HRC, 40HRC. Dlaczego tak? Któryś z naszych dziadów zauważył, że różnica w twardości detali stalowych wynosząca 5HRC i więcej pozwala na zarysowanie detalem twardszym detal miększy. Ot i właśnie opisałem zasadę działania testu Pilnikami Do Sprawdzania Twardości. Jeśli detal ma twardość np. 50HRC, to pilniki 65HRC, 60HRC, 55HRC będą rysowały detal, pilniki 50HRC, 45HRC, 40HRC będą się ślizgać po detalu.

Jak przeprowadzić test: detal powinien być oczyszczony z rdzy, zendry, tłuszczów (smary, oleje wystarczy oczyścić szmatką), farb, powłok do gołego metalu. W przypadku detali cienkich (do 30mm) podkładamy palec wskazujący pod detal, kciukiem lekko dociskamy pilnik do detalu. Teraz powoli przesuwamy pilnik do przodu (kciukiem), jeśli wyczujemy opór, znaczy pilnik rysuje detal. Nie ma potrzeby „piłowania detalu”, robienia długich, widocznych rys. W przypadku detali grubszych też dociskamy pilnik lekko do detalu (dalej kciukiem, ale już bez podpórki z palca wskazującego). Zawsze:

zaczynamy od pilnika 65HRC i schodzimy po kolei niżej,
jak dany pilnik nie rysuje detalu, nie ma potrzeby sprawdzać miększymi pilnikami,
zawsze staramy się używać powierzchni prostej pilnika, powierzchnię zagiętą i samą końcówkę zostawiamy do pomiarów powierzchni wklęsłych i otworów.

Jak zwiększyć dokładność testu? Należy zaopatrzyć się w zahartowane blaszki dowolnej wielkości (najlepiej krążki o calowej średnicy, z otworem do nanizania na sznurek). Blaszki powinny być zahartowane na twardości: 65HRC, 60HRC, 55HRC, 50HRC, 45HRC, 40HRC, jeśli jest taka możliwość dodatkowe blaszki: 62-63HRC, 57-58HRC, 52-53HRC, 47-48HRC okażą się bardzo pomocne. Ale co robić z tymi blaszkami? Ćwiczyć paluszki! Mając blaszki wzorcowe, z odrobina wprawy możemy wystarczająco dokładnie określić twardość detalu, nawet z dokładnością większą niż +/-3HRC, porównując opór na blaszkach wzorcowych z oporem na testowanym detalu.

A gdzie jest haczyk? W sumie cena, min. 500 zł. Pilniki się zużywają, mnie komplet wystarcza na kilka lat. Są dostępne pilniki rodem z Państwa Środka, takie Chińskie.

Wyglądają tak samo, powinny tak samo działać. A cena poniżej 100 PLN! Tu też jest haczyk: miałem ponad 10 kompletów tych pilników w swoich rękach, żaden komplet nie działał poprawnie. Nie polecam. Ale wybór należy do Was.

Literatura:

Melontools

Narzędzie kieszonkowe

Jak sprawdzić twardość zahartowanej stali bez twardościomierza?