Визначення твердості на приладах типу ТК здійснюється вдавленням алмазного конуса або сталевої кульки (метод Роквелла) з визначенням твердості за глибиною одержуваного відбитка.
При вимірюванні твердості металів по Роквеллу (ГОСТ 9013-59) наконечник стандартного типу - алмазний конус або сталева кулька вдавлюється в випробуваний зразок або виріб під дією двох послідовно додаються навантажень - попередньої Р0 і загальної Р. яка дорівнює сумі попередньої Р0 і основний Р1 навантажень ( рис. 4).
Мал. 4. Випробування металу на твердість по Роквеллу
Твердість по Роквеллу вимірюється в умовних одиницях. За одиницю твердості прийнята величина, відповідна осьовому переміщенню наконечника на 0,002 мм.
Числа твердості по Роквеллу НR виражаються формулами: при вимірюванні за шкалами А і С:
при вимірювань за шкалою В:
Величина е визначається за формулою:
де h0 - глибина впровадження наконечника в випробуваний зразок під дією навантаження P0;
h - глибина впровадження наконечника в випробуваний зразок під дією загального навантаження Р. виміряної після зняття основного навантаження Р1 і залишеної попередньою навантаження Р0.
Твердість за шкалою С вимірюється вдавленням у випробуваний зразок алмазного конічного наконечника під дією двох послідовно додаються навантажень:
Р = 10 + 140 = 150 кгс
Наприклад, HRC 60 означає, що твердість матеріалу становить 60 одиниць по Роквеллу по шкалі С з навантаженням 150 кгс.
При вимірюванні твердості алмазним конусом з загальним навантаженням 60 кгс значення твердості також характеризується цифрою, про яку йдеться стрілкою на чорній суміщеної шкалою С циферблата, але позначається НRА. Наприклад, НRА 82 означає, що твердість матеріалу становить 82 одиниці з навантаженням 60 кгс при вдавливании алмазного конуса. При вимірюванні за шкалою А:
Р = 10 + 50 = 60 кгс
Числа НRА можна перевести на числа НRС за формулою:
Твердість по червоній шкалі В вимірюється вдавленням у випробуваний зразок сталевої кульки Æ1/16 "(1,588 мм) під дією двох послідовно додаються навантажень:
Р = 10 + 90 = 100 кгc
Твердість позначається НRВ. Наприклад, НRВ 90 означає, що твердість матеріалу становить 90 одиниць з навантаженням 100 кгс при вдавливании сталевої кульки.
Межі вимірювання твердості за вказаними шкалами наведені в табл. 3
Правильність показання приладу контролюється еталонним бруском. Числа твердості по Роквеллу можна перевести в числа твердості по Бринеллю користуючись спеціальною таблицею (дод. 1).
Межі вимірювання твердості
Матеріали середньої твердості
Відстань від центру відбитка до краю зразка або до центру іншого відбитка має бути не менше 1,5 мм при вдавливании конуса і 4 мм при вдавливании кульки. Товщина зразка повинна бути не менше 10-кратної глибини відбитка.
Твердість слід вимірювати не менше ніж в трьох точках (особливо алмазним конусом), для розрахунку краще приймати середнє значення результатів другого і третього виміру, зразок для вимірювань повинен мати ретельно відшліфовану плоску поверхню і протилежна поверхня повинна бути паралельною, рівною і зачищеною.