Tekst źródłowy strony Skala twardości Vickersa

[[Plik:Twardościomierz.JPG|thumb|350px|Twardościomierz mierzący w skali Vickersa i Brinella]]
'''Skala twardości Vickersa''' – skala oznaczania [[twardość metali|twardości]] [[metal (materiałoznawstwo)|metali]], węglików spiekanych i [[ceramika|ceramiki]] na podstawie testu dokonanego metodą opracowaną w 1924 r. przez Smitha i Sandlanda w firmie [[Vickers|Vickers Ltd]]. Twardość w skali Vickersa oznacza się '''HV'''.

== Pomiar twardości ==
[[Plik:Vickers-tester.jpg|thumb|[[twardościomierz]] Vickersa]]
[[Plik:Vickers-path-2.svg|thumb|250px|Schemat testu twardości w skali Vickersa]]
Pomiar twardości metodą Vickersa polega na wgnieceniu w powierzchnię badanego materiału czworobocznego foremnego [[ostrosłup]]a diamentowego o kącie wierzchołkowym 136° pod zadanym statycznym obciążeniem ''' ''F'' ''' i zmierzeniu przekątnych ''' ''d'' '''powstałego odcisku w kształcie kwadratu.

Wartość liczbową twardości wyrażaną w skali Vickersa HV otrzymuje się dzieląc siłę ''' ''F'' ''' w kilogramach siły ([[Kilogram-siła|kgf]]) przez pole powierzchni bocznej odcisku ''' ''A'' ''' w milimetrach kwadratowych:
: <math>\mbox{HV}=\frac{F}{\ A }</math>

Gdzie: ''' ''A'' ''' to pole powierzchni odcisku, obliczane ze wzoru: <math>A=\frac{d^2}{2 \sin (\alpha/2)}.</math>
* ''' ''d'' ''' – przekątna otrzymanego odcisku
* ''' ''α'' ''' – kąt wierzchołkowy ostrosłupa równy 136°

W praktyce należy skorzystać ze wzoru<ref>Norma amerykańska ASTM E384-10e2.</ref>:
: <math>HV = \frac{F}{A} \approx \frac{1.8544 F}{d^2}</math>

gdzie ''' ''F'' ''' wyrażono w [[Kilogram-siła|kilogramach-siły]] a ''' ''d'' ''' w mm.

Lub w układzie SI<ref>Polska norma PN-EN ISO 6507-1.</ref>:

: <math>HV = \frac{F}{A} \approx \frac{0.1891 F}{d^2}</math>

gdzie ''' ''F'' ''' w [[n]]iutonach a ''' ''d'' ''' w mm.

Zapis '''HV 30''' oznacza, iż próbę przeprowadzono przy obciążeniu równym 30 [[Kilogram-siła|kgf]]. Obciążenia używane przy próbie Vickersa są znormalizowane i wynoszą: 1, 5, 10, 20, 30, 50 i 100 [[Kilogram-siła|kgf]] lub odpowiednie obciążenie w [[Niuton|N]]. W zależności od wartości zastosowanego obciążenia rozróżnia się trzy zakresy skali Vickersa:

* Próba mikrotwardości Vickersa – dla obciążeń 0,09807 N < F < 0,9807 N. Oznaczenie HV 0.01 HV – HV 0.1
* Próba twardości Vickersa przy małej sile obciążenia – 1,961 N ⩽ F ⩽ 29,42 N. Oznaczenie HV 0.2 – HV 3
* Próba twardości Vickersa – 49,03 N ⩽ F ⩽ 980,7 N. Oznaczenie HV 5 – HV 100.

Procedurę dokonywania pomiarów metodą Vickersa opisuje [[Polska Norma]] PN-EN ISO 6507-1

== Porównanie z innymi metodami obliczeń ==
Metoda Vickersa łączy w sobie cechy [[Skala twardości Brinella|metody Brinella]] i [[Skala twardości Rockwella|Rockwella]]. Używana jest jedna skala, uniwersalna dla wszystkich klas materiałów, tak jak w metodzie Brinella, lecz możliwe jest badanie próbek bardzo cienkich podobnie jak w metodzie Rockwella. W stosunku do metody Rockwella pomiar metodą Vickersa jest bardziej pracochłonny, gdyż wymaga pomiaru przekątnych odcisku za pomocą mikroskopu (jak w metodzie Brinella) i obliczenia twardości. Pomiar metodą Vickersa jest mało inwazyjny i nadaje się do stosowania przy badaniu gotowych wyrobów (głównie pokryć metalicznych związanych z obróbką powierzchniową jak: [[Węgloazotowanie|cyjanowanie]], [[nawęglanie]], [[kaloryzowanie]] oraz cienkich powierzchni metalicznych – [[platerowanie]]). Pomiar metodą Vickersa obdarzony jest także najmniejszą [[Niepewność pomiaru|niepewnością pomiarową]], jednak odciśnięty ślad jest często niesymetryczny, co jest związane z [[anizotropia|anizotropowymi]] właściwościami metali.

== Zobacz też ==
* [[skala twardości Brinella]]
* [[skala twardości Knoopa]]
* [[skala twardości Leeba]]
* [[skala twardości Millera]]
* [[skala twardości Mohsa]]
* [[skala twardości Rockwella]]

== Przypisy ==
{{Przypisy}}

{{Kontrola autorytatywna}}

[[Kategoria:Skale twardości|Vickersa]]