Do pomiaru twardości elementów, których nie chcemy uszkodzić podczas pomiaru, stosuje się metodę
A. Vickersa.
B. Shore’a.
C. Brinella.
D. Rockwella.
Pytanie z egzaminu CKE, styczeń 2021 (arkusz M.37-SG-21.01).
Metoda Shore’a jest właściwa, gdy zależy nam na pomiarze twardości bez widocznego uszkodzenia elementu albo z uszkodzeniem praktycznie pomijalnym. W klasycznym ujęciu dla metali jest to metoda dynamiczna, oparta na odbiciu bijaka od badanej powierzchni. Im twardszy materiał, tym większy odskok. Nie wykonuje się tu dużego trwałego odcisku jak przy Brinellu, Rockwellu czy Vickersie, dlatego metoda dobrze pasuje do kontroli gotowych części, odlewów po obróbce, elementów dekoracyjnych albo powierzchni, których nie chcemy potem szlifować. W praktyce trzeba pamiętać, że wynik mocno zależy od stanu powierzchni, masy i podparcia przedmiotu oraz prostopadłego ustawienia przyrządu. Moim zdaniem to jest taki pomiar bardzo warsztatowy: szybki, wygodny, ale wymagający zdrowego rozsądku. Dobre praktyki mówią, żeby powierzchnia była czysta, sucha, bez zgorzeliny i luźnych zanieczyszczeń, a detal stabilnie oparty. W normach i praktyce spotyka się też twardość Shore’a dla gum i tworzyw, np. wg ISO 868 lub ISO 7619-1, gdzie również chodzi o niewielkie odkształcenie próbki. Dla porównania pomiary Brinella, Vickersa i Rockwella są opisane odpowiednio w rodzinach norm PN-EN ISO 6506, PN-EN ISO 6507 i PN-EN ISO 6508, ale zostawiają odcisk, czyli jednak ingerują w powierzchnię.
Metody Rockwella, Vickersa i Brinella są bardzo ważne w kontroli materiałów, ale nie są najlepszym wyborem, gdy elementu nie chcemy uszkodzić podczas badania. Wszystkie te metody polegają na wciskaniu wgłębnika w powierzchnię materiału pod określonym obciążeniem. Po pomiarze zostaje trwały odcisk, czasem mały, ale jednak realny. Przy metodzie Brinella kulka tworzy dość duże wgłębienie, więc dla gotowych powierzchni roboczych, cienkich ścianek odlewu albo elementów ozdobnych może to być po prostu nie do przyjęcia. Vickers daje mniejszy i bardzo dokładny odcisk ostrosłupem diamentowym, dlatego często kojarzy się z precyzją, ale nadal narusza powierzchnię. Rockwell jest szybki i wygodny produkcyjnie, jednak także opiera się na trwałej głębokości wgniecenia. Typowy błąd myślowy polega na tym, że skoro metoda jest popularna w laboratorium, to od razu uznaje się ją za bezpieczną dla każdego detalu. A tu pytanie dotyczy nie dokładności samej w sobie, tylko braku uszkodzenia. W takich sytuacjach wybiera się metodę Shore’a, bo wykorzystuje zjawisko odskoku lub bardzo małe odkształcenie przy badaniu elastycznych materiałów. Oczywiście trzeba dobrze przygotować powierzchnię i stabilnie podeprzeć część, bo inaczej wynik może wyjść dziwny, no i potem człowiek szuka problemu w materiale, a winny był pomiar.