Akademik

процесс измерения твердости методами царапания различных материалов и покрытий при внедрении индентора на глубину микро-или нанометров.

Наука об измерении твёрдости поверхности материалов носит название склерометрия. Развитие склерометрии связано с именами Гюйгенса, Гюи, Зеебека и других крупных минералогов и кристаллографов. По-видимому, впервые Барбара в 1640 г. упоминает об оценке твердости драгоценных камней по их способности царапаться напильником.

Методы склерометрии (царапания) позволяют быстро и наглядно характеризовать микро(нано)твердость различных структурных составляющих, выявлять упрочнение у границ кристаллов, изучать анизотропию кристаллов, характеризовать износостойкость точнее, чем методом вдавливания индентора.

Наиболее распространенным индентором является алмазная трехгранная пирамида Берковича, так как она всегда имеет острую вершину и при движении гранью вперед всегда опирается только передней деформирующей гранью.

Твердость, определяемую методом царапания, можно рассчитать как отношение вертикальной нагрузки к площади проекции контактной поверхности на плоскость образца:

- Шар диаметром D, вдавливаемый на угол ?

H=P/(?b²/8) ,

- Конус с углом заострения ?

H=P/(?b²/8) ,

- Угол куба

H=P/((b²/2)3^1/2) , 

- Пирамида с квадратным основанием и углом 136⁰ (независимо от царапания ребром или гранью вперед)

H=P/(b²/4)

- Трехгранная пирамида Берковича (?/2=65⁰)

H=P/((b²/2)3^1/2) – ребром вперед,

H=P/((b²/4)3^1/2) – гранью вперед,

• Горячева Ирина Георгиевна, д.ф.-м.н.
• Морозов Алексей Владимирович, к.т.н.

1. Григорович В.К. Твердость и микротвердость металлов. - М.: Наука, 1976 - 230 с.
2. Scratch tester / Wikipedia URL: http://en.wikipedia.org/wiki/Scratch_tester