Твердость по Шору

Твердость по Шору

Твердостью называется сопротивление материала внедрению в его поверхностные слои упругого инструмента, называемого индентором. Для получения численных значений специалисты создали систему шкал твердости. Всего употребляется порядка 10 стандартных шкал в зависимости от конкретной группы материалов.

Шкала Шора является одной из самых применимых шкал определения твердостей материалов. Она получила название в честь инженера и предпринимателя Альберта Шора, разработавшего свою шкалу в районе 1920 года ввиду необходимости определять и систематизировать свойства производимой его предприятием продукции. Предприятие Шора в то время выпускало разнообразные эластичные материалы.

Метод определения твердости по Шору относится к эмпирическим. Полученные результаты нельзя точно перевести в значения, измеренные по другим методикам.Тем не менее, твердость материалов по Шору обладает важным практическим значением в разных областях науки и техники. Способ Шора чаще применяется для относительно мягких материалов, например каучуков, резин, полиуретанов и прочих эластомеров.

Измерение твердости методом Шора

Альберт Шор жил в двадцатом столетии. Он был промышленником, его предприятие производило низкомодульные материалы. Это вещества, обладающие малой продольной упругостью. При таких характеристиках они являются эластичными без значительного повышения температуры, достаточно даже комнатных показателей. Такими свойствами обладают полимеры, каучуки и продукты его вулканизации, часть разновидностей пластмассы. Таким образом, шкалу твердости Альбер Шор разработал из-за производственной необходимости. Она помогала облегчить труд и с помощью профессиональных продавцов, сделать его предприятие успешнее. И этот способ идеально подходит для определения твердости полиуретана.
Метод Шора – эмпирический. Это означает, что он связан с наблюдениями, проведением опытов, получением выводов на основе восприятия результатов. Показатели, выявленные по этому методу, невозможно точно перевести в другие известные величины твердости, из-за этого шкала Шора является не связанной с фундаментальными характеристиками испытываемого материала.

Но при этом показатели, получаемые с помощью прибора Шора, имеют высокое практическое значение. Их использование широко распространено в различных отраслях. К примеру, автомобилистов интересует твердость по Шору резины, используемой для изготовления покрышек. Оптимальные показатели варьируются от 50 до 75. Чем мягче резина, тем лучше она сцепляется с дорогой. Однако чрезмерно мягкие образцы имеют малый срок службы, так как быстро истираются. А еще слишком мягкие шины больше шумят. Учитывая условия эксплуатации, можно подобрать подходящие по твердости шины, используя число Шора.

К сожалению, не каждый производитель покрышек указывает твердость, хотя определить ее совсем не сложно. Наличие отметки говорит об ответственном подходе к производству и отличных показателях качества.

Метод больше всего подходит для достаточно мягких материалов. Измерять твердость полиуретана по Шору удобно и быстро.

Осуществление измерений

Измерение твердости способом вдавливания выполняют на горизонтальной твердой поверхности. Дюрометр располагают вертикально. Опорную поверхность прибора быстро прижимают к исследуемому предмету и оказывают на него давление. Спустя 15 секунд снимают показания. Далее выполняют вычисление среднего для пяти замеров в различных точках поверхности на взаимном удалении от 6 мм. В случае мгновенного замера показания снимают через секунду после оказания давления. При этом учитывают максимальный результат.

Проведение измерений методом Шора

В случае получения на дюрометре типа D результатов менее 20, следует использовать прибор типа A, и наоборот, если дюрометр класса A дает значения более 90, переходят на устройство типа D.

Для повышения точности опорную поверхность прижимают к предмету с применением штатива и груза.

Для выполнения корректных измерений необходимо соблюдение следующих требований:

  1. Необходимо, чтобы толщина исследуемого предмета составляла от 6 мм. Для достижения данного значения допустимо совмещение нескольких слоев, однако вследствие недостаточно плотного их прилегания возможно отклонение результатов в сравнении с аналогичными цельными предметами.
  2. Измеряемые предметы должны иметь размеры, достаточные для осуществления измерений на расстоянии от 12 мм от краев поверхности.
  3. Исследуемая поверхность в радиусе хотя бы 6 мм от кончика индентора должна быть ровной. При наличии перепадов, шероховатостей, неровностей происходит существенное отклонение результатов.
  4. Материалы кондиционируют.
  5. Необходимо учитывать условия среды и исключить те из них, что влияют на параметры материала.

При исследовании методом отскока склероскоп устанавливают вертикально по отвесу или уровню. Измеряемый предмет фиксируют на его столике, зажимается. Цилиндрические детали размещают в специальной подставке, а крупные предметы исследуют съемной частью прибора. В данном случае также проводят пять измерений твердости и результатом считают их среднее значение. При этом удары выполняют с частотой до 5 в 10 секунд, а точки располагают в 2 мм или более друг от друга и от краев.

Таким образом, технология определения твердости методом Шора включает простые, но неточные методы, наиболее применимые для быстрых измерений.

Независимая Экспертиза Волгоград

  • Skip to content

Экспертиза качества товаров

Проверка качества товаров народного потребления ( обувь, одежда, кожевенно-меховые, спортивные, галантерейные и пр. товары )

Оценка недвижимости

Сегодня понятие оценочной деятельности подразумевает, в большинстве случаев, оценку рыночной стоимости недвижимости.

Оценка бизнеса

Определение рыночной стоимости бизнеса включает в себя оценку всех активов.

Почерковедческая экспертиза

Почерковедческая экспертиза – один из видов идентификации личности.

Оценка ущерба

Если вашей квартире нанесен ущерб от пожара, затопления, независимая оценка ущерба — обратитесь к нам, используя контактную информацию.

Что такое твердость резины по Шору?

У каждого производителя шин свои технологии и рецепты производства смесей, из которых делаются протекторы шин, причем у одного производителя таких рецептов скорее всего есть несколько. Химический состав и сам рецепт Вам, конечно, никто не расскажет, но кое-что о составе резины узнать можно, например, по показателю твердости резины по Шору, или же из маркетингового позиционирования шины на рынке ее производителем.

Если предельно упростить ситуацию, то существуют некие максимум и минимум твердости состава резиновой смеси, пригодные для производства шин, и в этом диапазоне как раз и варьируют производители. Измеряется твердость резины с помощью специальных приборов – дюрометров Шора и выражается, соответственно, в условных единицах Шора.

Шкала и метод определения твердости низкомодульных материалов (пластмассы, эластомеры, каучуки и т.д.) были предложены Альбертом Ф. Шором – отсюда и название. Принцип определения твердости по Шору достаточно прост – в образец материала вдавливается специальный стержень с заданной силой и при заданных условиях. Глубина вдавливания и определяет твердость материала (в обратной пропорции – чем глубже, тем мягче). Резиновая смесь, из которой изготовлен протектор автомобильных шин, как правило, имеет твердость в диапазоне 50-70 условных единиц Шора.

На что влияет твердость и состав резины?

В первую очередь, твердость резиновой смеси, из которой сделан протектор покрышки, определяет качество сцепления с дорожным покрытием: чем резина мягче (твердость ниже) – тем, при прочих равных, сцепление с дорогой лучше. Но есть существенные побочные эффекты, которые не позволяют производителям делать автомобильные шины слишком мягкими и заставляют их разрабатывать сбалансированные модели покрышек, ориентированные на те или иные условия эксплуатации. Вот основные из этих побочных эффектов:

Читайте также  Клупп это

Недостатки мягкой резины (при прочих равных):

Мягкая резина быстрее изнашивается.

Мягкая резина хуже держит форму, что снижает курсовую устойчивость и устойчивость в поворотах и на виражах.

Мягкая резина является более шумной.

Мягкая резина сильнее нагревается, а потому имеет сниженные скоростные режимы.

Преимущества мягкой резины (при прочих равных):

Меньше тормозной путь и лучше динамика разгона.

Лучшее сцепление с мокрым дорожным покрытием.

Имеет несколько лучшую управляемость за счет лучшего сцепления с дорожным покрытием.

Более комфортна на плохом дорожном покрытии

Сразу следует заметить, что твердость резины далеко не всегда декларируется производителем и узнать этот параметр для конкретной модели шины можно, разве что, из результатов тестов, да и то, только в случае, если модель участвовала в тесте. Как правило, твердость привязана к другим параметрам, например, из твердой каучуковой смеси делают обычно т.н. скоростные шины, а из более мягкой – т.н. дождевые.

Специалисты организации Независимая Экспертиза готовы помочь как физическим, так и юридическим лицам в определении различных видов оценки, экспертизы.

Если же после изучения данного раздела у Вас останутся нерешенные вопросы или же Вы захотите лично пообщаться с нашими специалистами или заказать независимую экспертизу качества шин, всю необходимую для этого информацию можно получить в разделе «Контакты».

С нетерпением ждем Вашего звонка и заранее благодарим за оказанное доверие

Экспертиза качества шины проводится

Волгоград, ул. Иркутская, 7 (остановка ТЮЗ, отдельный вход с торца здания). 400074, г.

Заключение независимой экспертной организации имеет статус официального документа доказательного значения и может быть использовано в суде.

Шкалы твердости по шору

Так что же все-таки означают фразы «твердость по шору A80» или «твердость по шору 60 по шкале D»? Цифровые показатели – это условные обозначения по определенной шкале. Наиболее распространенными шкалами, предложенными Альбертом Шором, являются A и D. Шкала A предназначена для более мягких материалов, а D – для более твердых. При этом значения по разным шкалам не совпадают друг с другом. К примеру, для полиуретана марки Adipol твердость 95 по шкале A соответствует твердости 51 по шкале D. Это следует помнить при подборе изделия из Адипола или других эластомеров.

Стоит также отметить, что шкалы A и D – далеко не единственные из существующих, равно как и рассматриваемый нами метод измерения твердости путем вдавливания не является единственным. Однако он наиболее популярен и соответствует международному стандарту ISO 868 и некоторым другим национальным стандартам.

Метод измерения

Дюрометр, как и многие другие тесты на твердость, измеряет глубину вмятины в материале, создаваемой заданным усилием на стандартной прижимной лапке. Эта глубина зависит от твердости материала, его вязкоупругих свойств, формы прижимной лапки и продолжительности испытания. Твердометры ASTM D2240 позволяют измерять исходную твердость или твердость при вдавливании через заданный период времени. Базовое испытание требует приложения силы последовательно, без ударов, и измерения твердости (глубины вдавливания). Если требуется временная твердость, прикладывают силу в течение необходимого времени, а затем считывают. Исследуемый материал должен иметь толщину не менее 6 мм (0,25 дюйма). Теоретическая основа теста рассматривается, например, в

Испытательная установка для типов A и D

Дюрометр Вступая лапка Применяемая масса (кг) Результирующая сила (Н)
Наберите «А Пруток из закаленной стали диаметром 1,1 мм — 1,4 мм, с усеченным конусом 35 °, диаметром 0,79 мм 0,822 8,064
Тип D Пруток из закаленной стали диаметром 1,1 мм — 1,4 мм, с конусом 30 °, радиусом наконечника 0,1 мм 4,550 44,64

Стандарт ASTM D2240 распознает двенадцать различных шкал твердомера, использующих комбинации определенных усилий пружины и конфигураций индентора. Эти весы правильно называют типами твердомеров; т.е. тип твердомера специально разработан для определения конкретной шкалы, и шкала не существует отдельно от твердомера. В таблице ниже приведены подробные сведения по каждому из этих типов, за исключением типа R.

Тип дюрометра Конфигурация Диаметр Расширение Спринг сила
А 35 ° усеченный конус ( усеченный ) 1,40 мм (0,055 дюйма) 2,54 мм (0,100 дюйма) 8.05 Н (821 гс)
B Конус 30 ° 1,40 мм (0,055 дюйма) 2,54 мм (0,100 дюйма) 8.05 Н (821 гс)
C Усеченный конус 35 ° (усеченный конус) 1,40 мм (0,055 дюйма) 2,54 мм (0,100 дюйма) 44,45 Н (4,533 гс)
D Конус 30 ° 1,40 мм (0,055 дюйма) 2,54 мм (0,100 дюйма) 44,45 Н (4,533 гс)
E Сферический радиус 2,5 мм (0,098 дюйма) 4,50 мм (0,177 дюйма) 2,54 мм (0,100 дюйма) 8.05 Н (821 гс)
M Конус 30 ° 0,79 мм (0,031 дюйма) 1,25 мм (0,049 дюйма) 0,765 Н (78,0 гс)
О Сферический радиус 1,20 мм (0,047 дюйма) 2,40 мм (0,094 дюйма) 2,54 мм (0,100 дюйма) 8.05 Н (821 гс)
OO Сферический радиус 1,20 мм (0,047 дюйма) 2,40 мм (0,094 дюйма) 2,54 мм (0,100 дюйма) 1,111 Н (113,3 гс)
ДЕЛАТЬ Сферический радиус 1,20 мм (0,047 дюйма) 2,40 мм (0,094 дюйма) 2,54 мм (0,100 дюйма) 44,45 Н (4,533 гс)
ООО Сферический радиус 6,35 мм (0,250 дюйма) 10,7–11,6 мм (0,42–0,46 дюйма) 2,54 мм (0,100 дюйма) 1,111 Н (113,3 гс)
ООО-С Диск с радиусом 10,7 мм (0,42 дюйма) 11.9 миллиметров (0.47 дюйма) 5,0 мм (0,20 дюйма) 1,932 Н (197,0 гс)

Примечание: Тип R — это обозначение, а не настоящий «тип». Обозначение R указывает диаметр прижимной лапки (отсюда R для радиуса; очевидно, D нельзя было использовать) диаметром 18 ± 0,5 мм (0,71 ± 0,02 дюйма), в то время как силы пружины и конфигурации индентора остаются неизменными. Обозначение R применимо к любому типу D2240, за исключением типа M; обозначение R выражается как Type xR, где x — это тип D2240, например, aR, dR и т.д .; Обозначение R также требует использования действующего стенда.

Некоторые условия и процедуры, которые должны быть соблюдены в соответствии со стандартом DIN ISO 7619-1:

  • При измерении по Шору А ступня вдавливает материал, а при измерении по Шору D ступня проникает в поверхность материала.
  • Материал для тестирования должен находиться в лабораторном хранилище с климатическими условиями не менее чем за час до тестирования.
  • Время измерения 15 с.
  • Сила составляет 1 кг +0,1 кг для Shore A и 5 кг +0,5 кг для Shore D.
  • Необходимо провести пять измерений.
  • Калибровка дюрометра производится раз в неделю с блоками эластомера разной твердости.

Окончательное значение твердости зависит от глубины индентора после того, как он нанесен на материал в течение 15 секунд. Если индентор проникает в материал на 2,54 мм (0,100 дюйма) или более, твердомер для этой шкалы равен 0. Если он совсем не проникает, то твердость по шкале равна 100. По этой причине существует несколько шкал. Но если твердость 90 ° Sh, результатам нельзя доверять. Измерение необходимо повторить со смежным типом шкалы.

Дюрометр — это безразмерная величина, и нет простой взаимосвязи между твердометром материала в одной шкале и его твердостью в любой другой шкале или любым другим тестом на твердость.

Читайте также  1 ампер сколько ватт

Береговые дюрометры обычных материалов

Материал Дюрометр Шкала
Велосипедное гелевое сиденье 15–30 OO
Жевательная резинка 20 OO
Сорботан 30–70 OO
Резинка 25 А
Уплотнение двери 55 А
Протектор автомобильных шин 70 А
Мягкие колеса роликовых коньков и скейтборда 78 А
Гидравлическое уплотнительное кольцо 70–90 А
Пневматическое уплотнительное кольцо 65–75 А
Жесткие колеса роликовых коньков и скейтборда 98 А
Эбонитовый каучук 100 А
Твердые грузовые шины 50 D
Каска (обычно HDPE ) 75 D
Литой уретановый пластик 80 D

Испытания твёрдости по Бринеллю, Роквеллу и Шору

Твёрдость материала — это одна из его ключевых характеристик. Это понятие включает такие различные параметры как сопротивление к абразивному износу, модуль упругости, сопротивление пластической деформации, предел текучести, хрупкость, предел прочности.

В прикладном плане под твёрдостью материала понимают его способность сопротивляться нагрузке, вызванной проникновением в него более твёрдого тела. Общий принцип работы измерительных приборов заключается в следующем: индентор (измерительное тело) внедряется в поверхность испытуемого материала в течение строго определённого времени при заданной нагрузке. Определение твёрдости проводится после установления размеров или глубины отпечатка и сравнения этих величин с установленными табличными данными.

Испытания твёрдости материалов выполняют с помощью стационарных или портативных твёрдомеров различными методами. В зависимости от способа измерения существует несколько типов приборов.

Методика измерения по Бринеллю

Приборы этого типа проводят испытания твёрдости металлов следующим образом: в испытуемое изделие вдавливается шарик из закалённой стали на протяжении определённого времени, при этом линейное расстояние от края измеряемого изделия до центра отпечатка должно составлять не менее 2,5 диаметров самого отпечатка. Между центрами рядом расположенных оттисков должно оставаться не менее 4 диаметров.

Методика измерения по Роквеллу

Твёрдомер Роквелла проводит испытания на твёрдость путём вдавливания в испытуемое изделие либо алмазного конуса, угол вершины которого составляет 120°, либо закалённого стального шарика диаметром 1,588 мм. Усилие прилагается в два приёма. Линейное расстояние между центрами соседних оттисков должно быть не менее 4 диаметров отпечатков, но не менее 2 мм, при этом расстояние от края образца до центра оттиска должно составлять не менее 2,5 диаметров отпечатка, но не меньше чем 1 мм.

Твёрдомер Супер–Роквелл

Данная методика расширяет возможности базовой версии и выполняется аналогичным образом: стандартный алмазный конус или стальной шарик вдавливаются в испытуемое изделие последовательно в два приёма. Измерение твёрдости образца проводится путём вычисления остаточного увеличения глубины вдавливания шарика или наконечника.

Методика измерения по Шору

Эти измерительные приборы применяют для испытания твёрдости низкомодульных материалов (полимеров, каучуков и продуктов их вулканизации, пластмасс, эластомеров). Методика позволяет измерять начальную глубину вдавливания, глубину отпечатка после заданного временного интервала или оба эти параметра.

Твёрдость — это не фундаментальная, а эмпирическая характеристика. Это реакция материалов на определённый испытательный метод. Как правило, величины твёрдости произвольны (нет строго установленных стандартов твёрдости). Эта характеристика материала не имеет определённого числового значения кроме как в тех условиях, в которых проводится испытание твёрдости. Величина воспроизводима только в заданных условиях опыта с указанием типа и формы индентора.

Таблица перевода и сравнения единиц твердости. Шкала Виккерса, Роквелла, Бринелля

Способ измерения твердости методом царапания

Способами царапания и резания твердость определяется соответственно как сопротивление материала царапанию или резанию. Способ царапания разработал Моос в начале XIX в.; им были предложена шкала твердости минералов по способности одного наносить царапины на поверхности другого. Эта десятибалльная шкала (от талька № 1 до алмаза № 10) используется в минералогии, а также для оценки твердости технической керамики и монокристаллов.

При определении твердости всеми методами (кроме микротвердости) измеряют интегральное значение твердости материала (усредненное для всех структурных составляющих).

Значения твердости нельзя однозначно переводить в значения других механических свойств материала. Однако определение твердости является эффективным способом сравнения друг с другом однотипных материалов и контроля их качества.

Выбор твердости клинка (hrc)

Главный химический элемент, отвечающий за количество Роквеллов «на клинке» – углерод. Чем больше в составе углерода, тем тверже сталь. Ярким примером тому является знаменитая японская сталь ZDP-189 с содержанием углерода от 2,9 до 3 %, закалить которую можно до фантастических 69 единиц по шкале Роквелла. По сравнению с японским монстром, американская 420hc, углерода в которой всего 0,45—0,55 % и закалкой в 57 HRC, выглядит более чем скромно, однако это не мешает ей вот уже несколько десятилетий оставаться одной из самых востребованных сталей для производства ножей.

Нож из японской премиум стали zdp-189

Главным преимуществом сталей с высокой твердостью (hrc) и большим содержанием углерода является их способность долго держать остроту. Говоря простым языком, такие клинки дольше остаются острыми и их надо реже точить, поэтому они хорошо себя показывают на кухонных ножах. В туристических, универсальных, ножах для дайвинга и бушкрафта, где важна прочность и возможность заточить режущую кромку в полевых условиях, чаще используют стали, которые меньше склонны к коррозии, которые гораздо лучше переносят боковые и ударные нагрузки, легче точатся. В химическом составе таких сталей меньше угля и ниже твердость (hrc ).

Поэтому, при выборе колюще-режущего инструмента необходимо учитывать:

  • его назначение;
  • размер клинка;
  • желаемый тип спусков;
  • вид стали;
  • толщину сведения режущей кромки.

Сегодня уже никого не удивить цифрой в 60 и больше hrc, но стоит понимать, что такие высокие показатели подходят не для всех задач. Учитывайте это при выборе ножа, и тогда работа с ним будет доставлять вам одно удовольствие!

Часто, находясь в походе или за городом, нам приходится жалеть о том, что недодумались заранее купить нож? Ведь, отдыхая на природе, вы не обойдетесь без него. Современный рынок ножей очень разнообразен и представлен известными мировыми брендами, среди которых leatherman, benchmade, spyderco и др.

Складные ножи benchmade славятся высочайшим качеством стали, из которой они изготовлены. Купить нож benchmade — это как стать обладателем высококлассной скоростной машины, только в мире ножей. Ножи benchmade выпускаются в качестве, близком к идеалу. Вы можете просмотреть весь интернет, но навряд ли найдете кого-нибудь, кто критикует benchmade. Компания настолько заботится о качестве своей продукции, что в случае дефекта, за свой счет чинит и отправляет по почте ваш benchmade. Иногда, стоит купить нож benchmade, чтобы убедиться, как идеально его рукоятка ложится в руку, а сталь лезвия режет не только продукты, но и дерево, пластмассу и т.п.

Компания spyderco выпускает множество разнообразных ножей. В основном, пользуются спросом складные ножи spyderco. До недавнего времени купить нож spyderco можно было с уверенностью, что он произведен в США или Японии. Сейчас, часть производства перенесена в Китай, поэтому будем надеятся, что spyderco не потеряет в качестве. Фирменной особенностью продуктов spyderco является прорезанное в лезвии кольцо для большого пальца, которым удобно раскрывать нож. Компания spyderco выпускает около 200 моделей, поэтому купить нож можно не только для походов, но и для использования на кухне.

Читайте также  Напильники виды

Ножи leatherman необходимы для туристических походов. Отличительной чертой изделий leatherman является наличие в одном ноже множества полезных функций. Кроме собственно ножей, открывачки и плоскогубцев, бренд leatherman выпускает маникюрные наборы.

Если хотите сделать мужчине — туристу подарок, то вам нужно купить нож leatherman в чехле и подарочной упаковке. Без такого ножа как leatherman сегодня прожить очень сложно. Особенно тем, кто привык пользоваться многофункциональными устройствами. Ножи leatherman многократно помогут вам в жизни!