Калькулятор твёрдости по Виккерсу

Испытание по Виккерсу измеряет сопротивление материала образованию остаточного отпечатка. Алмазный индентор в форме пирамиды с квадратным основанием вдавливают в подготовленную поверхность под известной нагрузкой. После снятия нагрузки оптическая система измеряет две диагонали квадратного отпечатка. Число твёрдости по Виккерсу, обычно HV, связывает приложенную силу с площадью наклонных граней отпечатка. Более твёрдые материалы при той же нагрузке обычно дают меньшие отпечатки и, следовательно, более высокие значения HV. Калькулятор усредняет две диагонали и применяет HV = 1.8544 F / d², где F — нагрузка в килограмм-силах, а d — средняя диагональ в миллиметрах. Коэффициент 1.8544 учитывает геометрию индентора Виккерса с углом 136 градусов между противоположными гранями. Поскольку длина диагонали возводится в квадрат, ошибки измерения сильно влияют на результат. Для надёжности необходимы тщательная фокусировка, определение краёв и подготовка поверхности. Для показанной формулы вводите нагрузку в килограмм-силах, а не в ньютонах. Если прибор показывает ньютоны, перед вводом разделите значение на коэффициент стандартной силы тяжести — примерно 9.80665 ньютона на килограмм-силу. Обе диагонали вводите в миллиметрах; показания в микрометрах нужно разделить на 1,000. Значения должны быть достаточно близкими. Большая разница может указывать на искажённый отпечаток, плохую поверхность, смещение образца, анизотропию или ошибку считывания. Усреднение уменьшает небольшие различия наблюдения, но не исправляет недействительное испытание. Метод Виккерса охватывает широкий диапазон твёрдости, поскольку одна геометрия индентора используется с разными силами. При измерении макротвёрдости применяют большие нагрузки, а микротвёрдости — значительно меньшие для исследования покрытий, фаз и тонких сечений. В отчёте обычно следует указывать обозначение нагрузки и условия выдержки: результат может зависеть от силы, толщины образца, расстояний между отпечатками и поведения материала. Калькулятор выдаёт числовое отношение HV, но не определяет, соответствует ли отпечаток требованиям процедуры конкретного стандарта. Для официального контроля качества следуйте действующему методу по ASTM E92, ASTM E384 или ISO 6507, в зависимости от применимости. Обеспечьте достаточную толщину образца, удалённость отпечатков от краёв и друг от друга, проверьте калибровку и используйте подходящее число значащих цифр. Инструмент предназначен для проверки арифметики, изучения влияния нагрузки и размера диагоналей на твёрдость и лабораторных расчётов после получения действительных измерений.