Skala twardości Leeba – skala oznaczania twardości metali na podstawie pomiaru metodą dynamiczną (odbicia sprężystego) opracowaną przez Szwajcara Dietmara Leeba około 1974 roku (i opatentowaną w roku 1975 przez firmę Proceq). Technika ta jest udoskonaloną wersją metody skleroskopowej Shore'a.

Twardość Leeba (HL – skrótowiec od Hardness Leeb), w zależności od zastosowanej głowicy uderzeniowej, określana jest w następujących podskalach: HLD, HLDL, HLD+15, HLDC, HLC, HLE, HLS i HLG.

Oznaczenie twardości metalu w skali Leeba polega na pomiarze prędkości masy udarowej przed i po uderzeniu w próbkę oraz odpowiednim przeliczeniu otrzymanych wartości. Bijaczek o masie 5,5 g (stanowiący masę udarową), zakończony kulką z węgliku wolframu, wyrzucany jest w kierunku próbki siłą sprężyny. Rezultatem pomiaru jest iloraz prędkości bijaka po odbiciu przez prędkość przed odbiciem, pomnożony przez 1000. Wynik pomiaru (0–1000) jest w dużym stopniu uzależniony od modułu sprężystości podłużnej Younga, jako cechy określającej próbkę.

Do pomiaru twardości metodą Leeba służą twardościomierze Leeba, złożone z modułu elektronicznego (urządzenie wskazujące) i mechanicznej głowicy uderzeniowej (bijaka). Głowica (bijak) zawiera układ napędowy ze sprężyną, masę uderzeniową (bijaczek) z zamocowanym magnesem oraz cewkę, wewnątrz której porusza się bijaczek. Badanie odbywa się poprzez pomiar napięcia indukowanego w cewce w wyniku ruchu bijaczka. Wszystkie twardościomierze Leeba występują w konstrukcji przenośnej. Istnieje kilka odmian głowic uderzeniowych: D (uniwersalna), DL (do wąskich otworów i rowków), C (do cienkich elementów), G (do masywnych odlewów) itd.

Twardościomierz podaje wyniki w jednostkach HL, a także – po automatycznej konwersji – w skalach Rockwella, Brinella, Vickersa, Shore'a i Rm MPa.

Zalety

  • krótki czas pomiaru (1–2 s)
  • przenośność przyrządu (małe wymiary i masa, zasilanie bateryjne)
  • bezpośredni odczyt twardości
  • brak górnego ograniczenia masy i rozmiarów mierzonego elementu
  • niewielkie wymiary odcisku (dla stali poniżej 0,5 mm średnicy i 25 μm głębokości)
  • możliwość pomiaru elementów o wysokiej temperaturze

Wady

  • minimalna masa (ok. 1 kg) i grubość mierzonego elementu
  • ograniczenie dopuszczalnej chropowatości powierzchni

Normalizacja i możliwości wzorcowania

Metoda Leeba jest opisana między innymi amerykańską normą ASTM A956 (najstarsza) oraz niemiecką normą DIN 50156-1, -2, -3 z 2007 roku. W grudniu 2015 r. Polski Komitet Normalizacyjny wydał w tym temacie normę PN-EN ISO 16859-1, -2, -3, w angielskiej wersji językowej. Konwersję między skalą Leeba HLD, a skalami Rockwella, Brinella i Vickersa zawiera tablica 10 w najnowszej wersji amerykańskiej normy ASTM E140-12b.

Mimo dużego rozpowszechnienia twardościomierzy Leeba w polskim przemyśle (od lat 80. XX w.) oraz wydania Polskiej Normy w 2015 r. - do tej pory (lipiec 2017 r.) nie wzorcuje ich ani Główny Urząd Miar w Warszawie, ani laboratoria wzorcujące akredytowane przez PCA. Aktualnie w Polsce można je wzorcować jedynie metodą nieakredytowaną w niektórych laboratoriach wzorcujących. Wzorce twardości Leeba, produkowane głównie w Szwajcarii, Niemczech i Chinach, można nabyć zarówno bez ceryfikatów, jak i z farbycznymi certyfikatami kalibracji lub certyfikatami kalibracji ze znakami akredytacji zagranicznych jednostek akredytujących lub znakami zagranicznych instytutów metrologicznych.

Bibliografia

This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.