Elastische Verformungen bei der Härteprüfung

Abstract

Hardness measurements on nearly all materials show lack of agreement between microhardness and macrohardness results and that hardness increases as the load applied decreases. Other problems such as the influence of grain size in polycrystalline samples, the effect of particles of softer material and errors due to bulging of the walls of the depression are attributed to an elastic shortening of the diagonal at the moment when the test diamond is removed. Many authors assume an elastic recovery (c) which is independent of load and calculate the hardness from the formula H _ P/(d + c)^2 . The value of the constant c is easily determined experimentally. However the introduction of such an elastic recovery constant is not in accord with the fundamental idea of hardness and this work was undertaken to investigate the elastic recovery properties of different glasses under various loads. The results show that the correction factor c does not have a real physical basis.

Des mesures de dureté effectuées sur la plupart des matériaux montrent que les résultats de mesures de micro- et de macro-dureté ne correspondent pas et que les valeurs obtenues augmentent pour une charge décroissante. Un rétrécissement élastique de la diagonale peut en être rendu responsable, notamment au moment de l'enlèvement du diamant de mise en charge, en plus d'autres effets mis en évidence par des essais d'interprétation portant sur l'influence de la répartition des grains des échantillons polycristallins, l'influence des séparations les plus fines présentant une dispersion des valeurs de dureté et le rôle de l'altération due à la présence de rebords en relief. Beaucoup d'auteurs admettent un contre effet élastique qui reste toujours constant malgré des charges différentes ; ils modifient la formule de calcul comme suit : H∼P/(d + c)^ 2 , ou c correspond à la nouvelle constante nouvellement introduite ; elle résulte du contre effet élastique et peut être aisément déterminée. Etant donné qu'un tel taux de contre effet élastique apparait déjà contradictoire par définition, on a essayé, au cours du présent travail, d'en mesurer les propriétés sous diverses charges appliquées à des verres différents. Les résultats indiquent que la «grandeur de correction» c n'existe pas.

Bei Härtemessungen an fast allen Materialien zeigt sich, daß Mikro- und Makrohärtemeßergebnisse nicht übereinstimmen und die Härtewerte mit sinkender Last ansteigen. Neben anderen Deutungsversuchen, wie Korngrößeneinfluß bei polykristallinen Proben, Einfluß feinster Ausscheidungen abweichender Härte, Verfälschungen durch aufgeschobene Wälle usw., wird dafür eine elastische Diagonalenverkürzung im Moment des Entlastens des Prüfdiamanten verantwortlich gemacht. Viele Verfasser nehmen eine bei verschiedenen Lasten immer konstante Rückfederung an und änderten die Berechnungsformel zu H ~ P/(d + c)^2, wobei c der neueingeführte konstante Rückfederungsbetrag ist, der sich leicht bestimmen läßt. Da ein solcher konstanter Rückfederungsbetrag schon definitionsgemäß widersprüchlich erscheint, wurde in dieser Arbeit versucht, Rückfederungseigenschaften bei unterschiedlichen Lasten an verschiedenen Gläsern zu messen. Die Ergebnisse zeigen, daß die „Korrekturgröße" c nicht existent ist.