56hrc что за сталь

Лучшая сталь для охотничьего ножа

56hrc что за сталь

Охотничий нож будет вашим верным помощником в любых ситуациях, но только в том случае, если он изготовлен из хорошей стали. При выборе на этот момент необходимо обратить внимание в первую очередь — ведь от качества материала зависит, насколько легко окажется точить лезвие и как долго оно будет сохранять остроту. Давайте разберёмся из какой стали изготавливаются лучшие клинки для охотничьих ножей.

Характеристики стали

Хороший материал для изготовления клинка должен быть прочным и долговечным. Важно, чтобы охотничий нож хорошо резал, а не пилил или колол — для таких целей существуют другие инструменты.

Одна из важнейших характеристик — содержание углерода. От количества этого элемента зависят эксплуатационные свойства ножа, и в первую очередь его прочность.

По этому параметру сплавы делятся на высоко- и низкоуглеродистые. При повышении содержания углерода до 2,14% и более сплав превращается в чугун — хрупкий и быстро ржавеющий материал, который не пригоден для изготовления клинков.

Основные параметры материала, от которых зависят эксплуатационные характеристики ножа:

  • твердость;
  • прочность;
  • коррозионная устойчивость.

Твердость

Твердость сплава измеряется по так называемой шкале Роквелла в специальных единицах — HRC. Чем больше содержание углерода, тем выше этот параметр. Клинки из твердого материала держат заточку максимально долго, однако в то же время они отличаются повышенной хрупкостью. Кроме того, охотничьи ножи из высокоуглеродистого сплава довольно тяжело поддаются заточке, что может представлять проблему, особенно в походных условиях.

Для охоты подойдут ножи из стали твердостью 55-60 HRC. Такие клинки хорошо режут, но не пилят или рубят. Сплавы твердостью ниже 55 HRC слишком мягкие, лезвия из подобного материала будут быстро тупиться после заточки. Если же лезвие тверже 60 HRC, придать ему нужную остроту будет нелегко, особенно в полевых условиях. К тому же такой клинок довольно легко сломать.

Прочность клинка охотничьего ножа

Прочность — характеристика не менее важная, чем твердость. Чем выше этот параметр, тем меньше вероятность, что на лезвии в процессе использования будут появляться сколы. Кроме того, прочные клинки под нагрузкой изгибаются, но не ломаются.

Чем выше прочность сплава, тем меньше его твердость, и наоборот. Соответственно, улучшение одной из этих характеристик неизбежно ведет к ухудшению другой. Нет однозначного ответа на вопрос о том, какая сталь лучше для охотничьего ножа. Каждый производитель при изготовлении клинков стремится найти оптимальное соотношение твердости и прочности материала.

Устойчивость к коррозии

Этот показатель характеризует способность стали переносить воздействие внешней среды. В результате постоянных контактов с водой и кровью материал начинает ржаветь. Увеличить устойчивость сплава к коррозии можно только за счет ухудшения других его характеристик.

Титановое покрытие

В продаже можно встретить и ножи с титановым покрытием. Их всегда можно отличить по наличию черного или золотистого цвета. После нанесения слоя титана значительно возрастает твердость клинка — она может доходить до 90 HRC, в результате лезвие получает дополнительную защиту от коррозии и хорошо держит первичную заводскую заточку. При этом прочность остается неизменной.

Легирующие добавки

Чтобы улучшить характеристики сплава, в его состав включают легирующие добавки. Чаще всего используются:

  • марганец: благодаря добавлению этого компонента становится возможной ковка, в результате которой можно изготовить клинок нужной формы;
  • хром: этот элемент повышает устойчивость материала к коррозии и делает его прочнее;
  • никель увеличивает коррозионную устойчивость и прочность;
  • ванадий: включение в состав этого элемента также делает сталь более прочной, устойчивой к нагрузкам и долговечной;
  • молибден повышает прочность и долговечность клинка, в результате благодаря включению в сплав этого элемента нож становится устойчивым к любым, в том числе и самым экстремальным, нагрузкам, при этом цена его значительно увеличивается;
  • кремний: делает сплав более пригодным к ковке, а также более прочным;
  • вольфрам увеличивает прочность материала, его коррозионную устойчивость и стойкость к царапинам.

Специальные виды стали

Отдельно стоит упомянуть о таких материалах, как дамасская сталь и булат. Они применяются при изготовлении охотничьих ножей, однако происходит это нечасто.

Дамасская сталь

Дамасская сталь — это материал твердостью порядка 60 HRC, который отличается повышенной прочностью и высокими режущими свойствами, долго сохраняет заточку. Выполненные из него клинки выглядят очень красиво благодаря причудливым узорам, образующимся вследствие неоднородной структуры такой стали.

Основной недостаток материала — низкая устойчивость к коррозии. Чтобы продлить срок службы клинков, изготовленных из дамасской стали, их необходимо защищать от влаги, насухо протирать после использования, регулярно покрывать специальными маслами. Для изготовления охотничьих ножей этот материал применяется довольно редко.

Булат

Так же, как и дамасская сталь, булат обладает своеобразной внутренней структурой и выделяется благодаря оригинальному внешнему виду. Основные компоненты этого материала — железо и углерод, причем содержание последнего очень высоко, и по этому параметру булат близок к чугунам. В то же время он сочетает в себе высокую гибкость с прочностью благодаря своей особой структуре.

https://www.youtube.com/watch?v=0UpicHyVyE4

Распространенное мнение о булате как о вершине совершенства не совсем соответствует действительности, поэтому не стоит думать, что из него изготавливаются самые лучшие охотничьи ножи. Сегодня этот материал представляет в первую очередь художественный интерес. Модель с булатным клинком может стать отличным сувениром, однако по своим эксплуатационным характеристикам он не имеет превосходства над «обычной» сталью.

420

Один из самых дешевых сплавов для изготовления клинков с содержанием углерода в 0,5%. Он легко поддается заточке, отличается высокой устойчивостью к коррозии и долговечностью. Недостаток марки — изготовленное из нее лезвие быстро теряет остроту. Это далеко не лучшая сталь для охотничьего ножа, 420 серия применяется главным образом для изготовления кухонных ножей, также из нее делают недорогие охотничьи модели.

440A

Твердость этой стали — 56 HRC, содержание углерода — 0,75%. Самый распространенный изо всех сплавов 440 серии.

440B

Сплав твердостью 58 HRC, которая содержит 0,9% углерода. Обладает хорошей устойчивостью к коррозии и нагрузкам.

440C

Высокотехнологичный нержавеющий сплав с содержанием углерода 1,2% твердостью 60 HRC, который хорошо держит заточку. Это едва ли не лучшая сталь для охотничьего ножа по соотношению качества и цены.

AUS-4

Японская марка, аналог 420 сплава.

AUS-6

Японский аналог сплава 440A.

AUS-10

Японский аналог марки 440C, который отличается пониженным содержанием хрома, что делает ее менее устойчивой к коррозии.

Н-1

Нержавеющая сталь для ножа твердостью 58 HRC. Этот материал долго держит заточку и отличается высокой устойчивостью к коррозии. Из сплава Н-1 изготавливаются ножи Spyderco.

Читайте также  Сталь d2 или aus 8 что лучше?

Inox

Прочный, долговечный и устойчивый к коррозии сплав для изготовления клинков твердостью 54-57 HRC. Из него делает ножи компания Opinel.

На рынке сегодня представлено большое разнообразие сталей, из которых изготавливают клинки охотничьих ножей, и какую выбрать — решать вам. Лезвие из хорошего сплава можно долго использовать без потери рабочих свойств, такой нож будет служить вам верой и правдой долгие годы даже при интенсивном использовании.

Конечно, качество материала — это не единственный важный момент, при выборе также надо обратить внимание на размер и форму клинка, удобство рукояти. Не спешите с покупкой, и вы сможете приобрести действительно качественный, удобный и надежный нож.

Источник: http://ohota360.ru/stal-dlya-okhotnichego-nozha.html

Что нужно знать про ножевые стали. И нужно ли гнаться за высокой твердостью?

Одним из главных вопросов, которые ставит перед собой покупатель ножа: «Из какой стали этот нож должен быть?». Попробуем вкратце рассмотреть самые популярные варианты и доходчиво ответить на этот вопрос.

Для начала, совсем кратко, о том, какие стали используются для изготовления ножей.

  • Нержавеющие стали.
  • Инструментальные легированные стали.
  • Углеродистые и пружинные (рессорные) стали.

Нержавеющие стали

Нержавеющие стали (самые популярные в настоящее время) являются самыми универсальными. Из них можно изготовить нож почти любого назначения. Основное их отличие от других сталей — способность успешно сопротивляться коррозии (ржавчине). Для этого, обычно, в состав стали вводится легирующая добавка — хром (Cr).

хрома от тринадцати процентов и выше дает материалу невосприимчивость к ржавчине. Тут надо понимать, что при неблагоприятных условиях (в соленой воде, например) может подвергаться коррозии и нержавеющая сталь. Абсолютно нержавеющих ножевых сталей не бывает, но все же в обычных бытовых условиях эти стали коррозии практически не подвержены.

Так какие же конкретно эти марки сталей?

Недорогие нержавеющие стали

  • российские 40Х13, 65Х13, ЭП-107 и пр.;
  • европейские 1.4116, 12C27 и пр.;
  • японские SUS420J2, AUS-4, AUS-6 и пр.;
  • американские 420, 425, 420HC и пр.;
  • китайские 4Cr13MoV, 5Cr13MoV и пр.

Как правило, из этих сталей изготавливаются недорогие кухонные и универсальные ножи. Ножи из таких сталей хорошо сопротивляются коррозии, но заточку держат неважно.

Термообработать (закалить) их получается до твердости 50-54 HRC, что крайне недостаточно. Приличный нож должен иметь твердость режущей кромки (РК) не менее 55 HRC. К приятному исключению можно отнести шведскую марку 12C27, японскую AUS-6 и американскую 420HC. У ножей из трех перечисленных сталей устойчивость режущей кромки хорошая.

Закаливаются такие ножи до твердости примерно 55-58 HRC, это вполне достаточно для большинства работ на кухне и работ в турпоходе или на рыбалке.

Средние по стоимости нержавеющие стали

  • российские 95Х18, 110Х18 и пр.;
  • европейские 1.4125, 14C28N, N690 и пр.;
  • японские AUS-8, AUS-10, VG-1 и пр.;
  • американские 440A, 440B, 440Си пр.;
  • китайские 7Cr13MoV, 8Cr13MoV, 9Cr13MoV и пр.

Из таких сталей получаются, как правило, ножи недорогие, но очень хорошие.

Прекрасно закаливаются до твердости 57-59 HRC (иногда и выше). Особо хочется выделить современную австрийско-шведскую марку N690. Эта сталь очень стабильна. Хорошо термообрабатывается. Многие производители в мире переходят на нее. В том числе, и у нас в России, т.к. наши нержавеющие стали капризны и не всегда стабильны.

Предлагем прояснить вопрос: «Что такое нож недорогой, а что такое средний и, наконец, дорогой?». Так исторически сложилось в последние 15-20 лет, что центром увлечения ножевой тематикой и законодателем мод являются Соединенные Штаты. Поэтому и стоимость ножей принято измерять в долларах США. Итак:

  • недорогой нож стоит до 100 долларов;
  • средний нож от 100 до 300 долларов;
  • дорогой нож от 300 долларов и выше.

То есть, нож за 400 руб. и нож за 4000 руб. считаются дешевыми. А ножи за 20 000 руб. и за 200 000 руб. оба будут дорогими. Может тут есть сильное упрощение, но так сложилось…

Дорогие нержавеющие стали:

  • российская ЭП-766;
  • европейские Elmax, M390, Vanadis 10 и др.;
  • японские VG-10, ATS-34, R-2, ZDP-189 и пр.;
  • американские 154CM, CPM S30V, CPM S35VN и пр.

Такие стали используются для изготовления авторских ножей, ножей — предметов роскоши. Как правило, ножи из таких сталей совсем недешевые. Выделить из общего списка хочется:

  • российскую сталь ЭП-766 (95Х13М3К3Б2Ф) — все же приятно, что у нас не разучились работать!
  • американскую 154CM – изначально сталь разрабатывалась для лопастей газовых турбин.
  • японскую VG-10 – просто и надежно, проверено временем!
  • австрийско-шведскую Elmax – до недавнего времени эта сталь была «последним словом» в производстве ножей.

Клинки из таких сталей обычно имеют твердость от 58 до 61 HRC.

Инструментальные стали

А теперь поговорим о ножах из инструментальных сталей. Что это такое и зачем нужны.

https://www.youtube.com/watch?v=phQFUak0E4w

Инструментальными легированными сталями обычно называют стали с высоким содержанием углерода (от 0,8 до 1,6 %) и заметным процентом легирующих добавок (от 2,5 %). Такие стали гораздо лучше большинства нержавеющих сталей «держат» режущую кромку. Их, как правило, закаливают от 60 до 64 HRC. Но нужно помнить, что такие стали не являются нержавеющими, а значит требуют ухода.

Условно можно разделить инструментальные ножевые стали на две группы.

Стали — аналоги американской D2

  • российская Х12МФ;
  • европейские 1.2379, K110, Z160 и пр.;
  • китайская Cr12MoV.

Как правило, эти стали используются для производства разделочных и шкуросъемных ножей, а также для ножей универсальных и рабочих. Иногда из таких сталей делают и клинки для складных карманных ножей. Данные стали содержат в своем составе высокое количество углерода (1,5-1,6%), а высоким называется содержание свыше 1,0%.

Обладают такие ножи отличными режущими свойствами, прекрасно держат режущую кромку, но склонны немного ржаветь. Хотелось бы заметить, что сталь D2 выпускается только в США. Если «D2» написано на клинке ножа, произведенного в России или Китае, то там, конечно, никакая не D2, а ее местный аналог.

Хорошей заменой D2 является австрийско-шведская K110, очень популярная сталь, ничем не уступает американской, но достать ее проще и стоит она дешевле.

Так называемые «восьмипроцентные» стали

  • американская CPM S3V;
  • австрийско-шведская K340.

Называют их «восьмипроцентными», т.к. они имеют в своем составе примерно 8,0 % хрома.

Ржавеют такие стали сильнее, чем D2, но намного превосходят D2 в прочности (но D2 превосходит их в износостойкости режущей кромки). Лучше всего из таких сталей делать длинноклинковое рубящее оружие.

То есть для небольших «ловких» ножей хорош D2, а для ножей с длинным клинком (от 150-250 мм) лучше CPM S3V или K340.

Другие стали

Есть, конечно, и другие виды и марки сталей. Но, как правило, обычные ножи (для кухни, рыбалки и туризма) из таких марок не делают. А если и делают, то встречаются они нечасто.

Например, углеродистые стали типа отечественных У7, У8, У10, пружинная сталь 65Г, а также инструментальные типа 9ХС, ХВГ и пр. Как правило, эти стали используются для изготовления ремесленных ножей и резцов по дереву.

Читайте также  Какие стали относятся к аустенитным сталям?

Они очень хорошо «держат» режущую кромку, но и ржавеют слишком охотно. На природу их лучше не брать, с продуктами питания им лучше не контактировать. Не любят такие ножи воду и влажные от пота руки.

Могут покрыться ржавчиной от влаги, которая содержится в воздухе (если погода сырая или помещение слишком влажное).

Заграничными аналогами таких сталей являются:

  • японская SK5;
  • шведская UHB 20C;
  • американские 1055, 1075, 1095;
  • китайские 65Mn, T-10.

А теперь хотелось бы написать несколько слов о значении твердости. Твердость обычно измеряют по методу Роквелла, по шкале C (HRC). Для этого вдавливают в поверхность клинка специальный твердый шарик и оценивают глубину вдавливания.

Как уже упоминалось, нормальный нож должен, по нашему мнению, иметь твердость режущей кромки не менее 55 единиц. Исключением тут могут быть традиционные среднеазиатские ножи (пчаки и корды), у них твердость не превышает 50 HRC. Порезал таким ножом, тут же на обратной стороне пиалы подточил лезвие. То есть, нож слишком легко тупится, но и быстро затачивается.

Для европейских ножей, а особенно японских, такой низкий уровень твердости неприемлем. Европейские ножи, как правило, имеют твердость от 55-58 HRC.

А японцы любят высокую твердость — «перекал» 60-62 HRC, но за такую твердость нужно будет расплачиваться потерей прочности (такие ножи хрупкие). И их сложнее затачивать.

Значение твердости — это не «мегапиксели». Больше — не значит лучше. Гнаться за высоким значением не следует. Нужно ориентироваться на «золотую середину»: 56-58 HRC. Этого вполне достаточно для решения большинства задач. Небольшим шкуросъемным ножам можно порекомендовать твердость 59-61 HRC. Для инструментов, требующих повышенной прочности, наоборот, желательна твердость 50-52 HRC (например, штык-ножи, кинжалы, шашки).

Как правило, ножей с твердостью свыше 64-65 HRC не существует (такая твердость у сверла по металлу). Если кто-то из производителей или продавцов заявляет более высокую твердость режущей кромки, то он, видимо, лукавит.

https://www.youtube.com/watch?v=p1jAbDjMqtE

Видов и марок сталей, конечно намного больше, мы пытались лишь разобрать самые популярные.

Желаем удачно выбрать именно «Ваш» нож!

Источник: https://ultra-knife.ru/article/chto-nuzhno-znat-pro-nozhevye-stali-i-nuzhno-li-gnatsya-za-vysokoy-tverdostyu

Твердость стали HRc, что за зверь

Понятие твердости металлов раньше было известно только выпускникам технических вузов, рабочим машиностроительных заводов и мастерам кузнечного дела. В обиход современного ножемана этот термин вошел вместе с принятием закона об оружии и ГОСТов, которые приводят признаки, на основании которых нож может быть отнесен к холодному оружию.

Одним из обязательных признаков, по которым то или иное изделие относится к холодному оружию является твердость стали из которой выполнен клинок ножа (или как это называется в ГОСТе — боевая часть холодного оружия).

И начиная с этого момента, найфоманы в России начали потихоньку почитывать справочники в которых приводятся характеристики разных сталей, пояснения в различии порошковых и ламинированных сталей, ну и конечно показатели твердости стали, те самые заметные HRC.

Если один автолюбитель сможет спросить другого о том, сколько «кубиков в движке», то продвинутый найфоман, посмотрев на характеристики полевого ножа в которых указано «57-59 HRC» может на полном серьезе определить, что это модель хлипковата для бушкрафта и ей место на кухне.

Данная статья в простой и понятной форме расскажет о том, что же за зверь такой HRC, откуда от взялся и зачем он вообще нужен.

Интересный факт: На американских и европейских сайтах в числе параметров, которые указывают продавцы или производители крайне редко встречается такой параметр, как твердость стали. Законодательно этот вопрос никак не регулируется, вот и не нужен этот параметр обычному неискушенному покупателю.

Итак, что же нам нужно знать о твердости металлов?

Человек издревле столкнулся с понятием твердости материалов. А также достаточно быстро понял, что различные материалы отличаются друг от друга по твердости и прочности. Если ударить палкой по камню, то палка либо сломается, либо отскочит. Если ударить камнем по палке, то палка сломается. Если кокос упадет с дерева на галечный пляж, то разобьется. А если долго и старательно бить кремнем по более мягкому камню, то вполне себе можно изготовить голову для каменного топора.

Постепенно, в процессе эволюции наши с вами предки поняли, что различные материалы имеют различную твердость, и в зависимости от этой твердости обладают или не обладают нужными свойствами. Так родился способ определения твердости материла, посредством сравнения его с неким эталоном.

Так, хороший плотник может определить степень усушки бревна постукивая по нему киянкой, выполненной из дерева более твердой породы. Гончар с помощью специального молоточка может определить степень готовности глиняной посуды. Вольно или невольно, каждый из нас хоть раз в жизни прибегал к аналогичному способу определения твердости предмета.

Однако, самым распространенным методом определения твердости материала до недавнего времени был склерометрический метод. Склерометрия представляет собой физический процесс, когда проверяемый материал царапает (или царапается) некий эталонный образец. Если проверяемый материла царапает эталон — значит проверяемый материал тверже.

Если проверяемый материал не может оставить следа на эталоне и при этом сам легко царапается эталоном — значит проверяемый материал имеет твердость меньше чем у эталона. Сейчас такая процедура кажется нам смешной, но до недавнего времени, это был единственный способ определить твердость материала. А как еще древние шумеры могли определить, что можно наносить надписи острой палочкой на почти засохшую глину?

Вопрос с определением твердости материалов (особенно камней и металлов) остро встал в конце XVIII и начале XIX веков, с развитием геологии и началом расцвета машиностроения.

Именно к этому времени относится появление известной всем физикам и археологам «шкалы Мооса». Однако, первым кто предложил измерять твердость металлов посредством их сравнения с эталоном был французский естествоиспытатель середины XVIII века Рене Антуан Реомюр.

https://www.youtube.com/watch?v=I9hgq5v9vKw

Реомюр активно проводил эксперименты, связанные с плавлением и обработкой металлов и поэтому перед ним остро стоял вопрос определения различных характеристик тех сплавов, которые он получал в процессе своих изысканий.

Его идеи подхватил и развил немецкий естествоиспытатель и геолог Карл Фридрих Христиан Моос. В 1811-м году он придумал систему эталонного сравнения минералов, которая теперь носит его имя. Примерно до середины XX века это шкалой активно пользовались разведывательные геологические партии по всему миру.

Шкала Мооса представляет собой сравнительную таблицу в которой указаны различные по твердости известные минералы и указана их твердость измеряемая в критериях:

  • Царапается ногтем;
  • Царапается медью;
  • Царапается стеклом;
  • Царапает стекло;
  • Обрабатывается только алмазом.

К самому мягкому эталонному минералу относится тальк, к самому твердому минералу отнесен алмаз. Твердость талька по шкале Мооса составляет «1», твердость алмаза составляет «10».

Между тальком и алмазом по мере возрастания твердости расположены: гипс (твердость 2), кальцит (твердость 3), флюорит (твердость 4), апатит (твердость 5), ортоклаз (твердость 6), кварц (твердость 7), топаз (твердость 8), корунд (твердость 9).

Такой простой способ определения твердости минералов оказался незаменим в полевых условиях.

Помимо шкалы Мооса, существуют другие способы определения твердости материалов, которые получили активное развитие в конце XIX и в начале XX века. Обычно выделяют четыре самых известных способа определения твердости металлов:

  • Метод Бринелля;
  • Метод Виккерса;
  • Метод Шора;
  • Метод Роквелла.
Читайте также  Сталь хм расшифровка

Забегая вперед, заметим: все эти методы похожи между собой, так как основаны на вдавливании эталонного образца в поверхность металла. Различаются только форма эталона, сила давления, формула расчета величины.

Элемент, который вдавливается в поверхность металла, называется «индентор». В качестве индентора могут использоваться стальной шарик (метод Бринелля), алмазный конус (метод Роквелла), алмазная пирамидка (методы Виккерса и Шора).

Востребованность указанных методов измерения твердости металла объясняется их следующими особенностями:

  • все описанные методы позволяют производить измерения каждого готового образца в отдельности, что, несомненно, повышает качество серийной продукции;
  • не происходит разрушения готового изделия (например, ножа) и в дальнейшем его можно использовать по назначению;
  • высокая скорость измерений, а значит большая производительность метода.

Важно: Результаты испытаний с помощью различных методов несопоставимы между собой.

Рассмотрим каждый метод в отдельности, уделив особое внимание методу Роквелла.

Метод Бринелля

Этот метод был предложен шведом Юханом Августом Бринеллем начале 20-го века. На тот момент, это был самый точный способ определения твердости металлов. В качестве индентора используются стальные шарики различного диаметра (от 1,2 до 10 миллиметров). Диаметр шарика выбирается в зависимости от предполагаемой твердости металла.

Бринелль разделил металлы на несколько групп, объединив их по твердости. В группу с минимальной твердостью попали олова, свинец и их сплавы. В группу с самой высокой твердостью вошли титан, никель и стальные сплавы. Для металлов с минимальной твердостью используется шарик самого малого диаметра, для металлов высокой твердости используется шарик самого большого диаметра.

Измерения происходят по следующему алгоритму: проверяемый образец помещают на специальный стол, сверху в образец происходит вдавливание индентора с постепенно увеличивающейся нагрузкой.

Это происходит в течение короткого промежутка времени от 2-х до 8-ми секунд. После достижения максимального уровня динамической нагрузки, нагрузка поддерживается в статическом состоянии, примерно в течение 10-ти секунд.

После завершения процедуры, на проверяемом образце замеряют диаметр отпечатка.

Расчет твердости происходит по формуле, где учитываются приложенная нагрузка, диаметр индентора и диаметр отпечатка. Твердость указывается в формате кгс/мм2, формат отображения HBW.

Метод Виккерса

При измерении твердости по методу Виккерса в качестве индентора используется наконечник в форме пирамиды, грани которой сходятся между собой под углом в 136 градусов. Для обеспечения точности испытания важно соблюсти несколько моментов:

  • нагрузка должна приходиться строго в центр алмазного наконечника;
  • вектор приложения нагрузки должен быть строго перпендикулярен поверхности испытуемого образца.

Измерения происходят по следующему алгоритму: проверяемый образец помещают на специальный стол, сверху в образец происходит вдавливание индентора сразу с необходимым уровнем нагрузки (максимальное возможное значение до 100 кгс). Далее происходит удержание индентора под нагрузкой в течение 10-15 секунд. После снятия индентора происходит измерение глубины вдавливания и диагонали отпечатка.

https://www.youtube.com/watch?v=b9V-982LA4Y

Далее происходит расчет по форму, где учитывается соотношение приложенной нагрузки к диагонали отпечатка и времени в течение которого происходило испытание. Твердость указывается в формате кгс/мм2, формат отображения HV. Метод Виккерса за счет использования алмазного наконечника позволяет делать более точные измерения, чем метод Бринелля.

Метод Шора

Этот метод является продолжением всем хорошо известного метода «постукивания», когда постукивая по детали или заготовке, мастер пытается определить ее твердость. Метод предложен американский инженером Альбертом Шором в начале XX века. Суть метода заключается в том, что твердость металла определяется по высоте отскока индентора.

Прибор для измерения твердости состоит из полой трубки, на которой по всей длине сделан пропил с нанесенными делениями. Трубка устанавливается на поверхность измеряемого образца и в нее сбрасывается боек с алмазным наконечником. Твердость металла определяется визуально по высоте отскока бойка. По сути, этот прибор является «склерометром».

Данный тип измерений не дает высокой точности, но отлично подходит для экспресс-оценки твердости сплавов на металлургических производствах, когда нужно оперативно определить твердость большой детали или детали, которая имеет сложную поверхность.

Формат отображения твердости по Шору HSD(или HSC, в зависимости от используемой шкалы).

Метод Роквелла

В последнее время этот метод получил большое распространение, благодаря своей простоте и универсальности. Метод Роквелла не требует проведения дополнительных вычислений и значение измерения сразу выводится на шкалу прибора.

Этот метод придумали два однофамильца, которые носили одну фамилию Роквелл. Звали их Хью и Стенли. Оба они работали в металлургическом холдинге в штате Коннектикут, где в то время остро встал вопрос оперативного измерения твердости элементов подшипников. Существующий метод Бринелля не позволял производить измерения с высокой точностью, а также не позволял производить испытание на каждом готовом экземпляре.

Роквелы придумали способ измерения твердости, основанный на измерении разности глубины проникновения индентора в образец под разной нагрузкой.

Измерение твердости по методу Роквелла происходит по следующему алгоритму: выбирается соответствующая шкала и индентор, образец помещается на специально подготовленный стол, к нему прилагается предварительная нагрузка в 10 кгс, нагрузка снимается. Далее прилагается основная максимальная нагрузка, нагрузка снимается. Результат последнего измерения является величиной твердости металла по Роквеллу.

Для измерений по методу Роквелла используется 11 шкал, которые отличаются друг от друга типом (и формой) индентора и нагрузкой. Все шкалы имеют буквенное обозначение: A; B; C; D; E; F; G; H; K; N; T.

Чаще всего используются шкалы:

  • А (нагрузка 60 кгс, в качестве индентора используется алмазный наконечник с углом в 120 градусов);
  • В (нагрузка 100 кгс, стальной закаленный шарик с диаметром 1/16 дюйма);
  • С (нагрузка 150 кгс, в качестве индентора используется алмазный наконечник с углом в 120 градусов).

В качестве единицы измерения берется условная глубина, на которую индентор погружается в образец. Одно деление считается равным 0,002 миллиметра. При использовании в качестве индентора алмазного конуса, максимально возможным считается погружении на 100 делений, а при использовании шарика на 130 делений. Соответственно формулы для расчета твердости по шкалам А-С и по шкале В, выглядят следующим образом:

Важные моменты, которые нужно учитывать при проведении измерений:

  • толщина образца (ширина образца должна быть в 10 больше глубины проникновения);
  • размер расстояния между оттисками (минимально допустимое расстояние — 3 миллиметра);
  • нагрузка должна прикладывать строго перпендикулярно к поверхности образца;
  • образец должен быть максимально прочно зафиксирован на испытательном стенде;
  • для получения максимально точного результата требуется проведение 3-х кратного измерения.

Преимущества проведения измерений по методу Роквелла:

  • измерять можно любое металлическое изделие, даже если не известен его состав;
  • не требуется чистка и полировка поверхности;
  • минимальное повреждение поверхности проверяемого образца;
  • нет необходимости производить дополнительные измерения и расчеты, прибор сразу показывает твердость изделия на специальной шкале;
  • удобство проведения измерений, их скорость;
  • возможность автоматизации процесса, можно производить измерения на конвейере;
  • возможность оперативно проводить испытания с опытными и экспериментальными образцами.

Рассмотрев основные варианты измерения твердости металлов, можно сказать, что на сегодняшний день, одним из самых удобных методов, который получил распространение в ножевой промышленности, является метод Роквелла, благодаря своему удобству, точности и высокой производительности.

Источник: https://knife-mag.ru/publ/stati_o_nojah/tverdost_stali_hrc_chto_za_zver/1-1-0-119