KWALIFIKACJA TLO3 - STYCZEŃ 2018

PYTANIE NR 28.
Którą metodę badania twardości metali przedstawiono na schemacie?
Ilustracja przedstawia schemat metody badania twardości metali, znanej jako metoda Vickersa.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Metoda Vickersa wykorzystuje diamentowy wgłębnik o kształcie ostrosłupa; po obciążeniu mierzy się przekątne odcisku i na tej podstawie wyznacza twardość. Dla porównania: Brinell opiera się na kuli i średnicy odcisku, Rockwell na głębokości wcisku, a Shore na sprężystym odbiciu/penetracji w zależności od skali.

Pełne wyjaśnienie:

W badaniu twardości metali kluczowe jest rozpoznanie, jaki wgłębnik zastosowano i co jest mierzone po wykonaniu odcisku. Metoda Vickersa jest metodą wgłębnikową, w której używa się diamentowego wgłębnika w kształcie ostrosłupa. Po przyłożeniu określonego obciążenia na powierzchni próbki powstaje odcisk o kształcie zbliżonym do kwadratu. Charakterystyczne jest to, że w tej metodzie ocenia się wymiary odcisku, typowo poprzez pomiar przekątnych odcisku.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są nieprawidłowe w tym rozpoznaniu schematu:

  • Rockwella – w tej metodzie wynik wiąże się głównie z głębokością trwałego wcisku pod obciążeniem (różnica głębokości między obciążeniem wstępnym i głównym). Jeśli schemat pokazuje pomiar wymiarów odcisku (a nie głębokości), to nie jest to Rockwell.
  • Brinella – rozpoznasz ją po kuli jako wgłębniku oraz po ocenie średnicy odcisku. Jeżeli schemat wskazuje ostrosłup (diament) i pomiar przekątnych, to nie pasuje do Brinella.
  • Shore’a – to rodzina metod/skal, gdzie typowo spotyka się pomiar związany z odbiciem lub charakterystyką penetracji w określonych warunkach (często kojarzone w praktyce z twardościomierzami do elastomerów). Jeśli schemat przedstawia klasyczny odcisk wgłębnika i pomiar jego geometrii, nie odpowiada to Shore’owi.

Wskazówka egzaminacyjna: najpierw szukaj na schemacie informacji, czy mierzona jest przekątna/średnica odcisku czy głębokość wcisku, a dopiero potem dopasuj nazwę metody. To ogranicza ryzyko pomyłek wynikających z podobieństwa samych nazw.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Najbardziej charakterystyczny jest diamentowy wgłębnik w kształcie ostrosłupa oraz to, że po wykonaniu odcisku mierzy się przekątne odcisku (zwykle kwadratowego). Jeśli schemat pokazuje pomiar przekątnych, to silna wskazówka na metodę Vickersa.
W Rockwellu wynik jest związany głównie z głębokością trwałego wcisku pod obciążeniem (różnica głębokości między etapami obciążenia). W metodzie Vickersa nie mierzy się głębokości, tylko wymiary odcisku, typowo jego przekątne.
Brinell wykorzystuje kulę jako wgłębnik i rozpoznaje się ją po odcisku kołowym oraz pomiarze średnicy odcisku. Jeśli na schemacie widać ostrosłup (diament) i pomiar przekątnych, to są to cechy charakterystyczne dla Vickersa, nie dla Brinella.
Wgłębnik to element roboczy twardościomierza, który pod zadanym obciążeniem odkształca powierzchnię próbki, tworząc odcisk. Kształt wgłębnika (kula, stożek, ostrosłup) i sposób pomiaru odcisku/głębokości decydują o tym, jaką metodę twardości zastosowano.
Najczęstsza pomyłka wynika z nieuwagi: student widzi "odcisk" i zakłada Vickers/Brinell, albo kojarzy Rockwella z dowolnym wgłębnikiem. Kluczowe jest pytanie: czy mierzymy przekątne/średnicę odcisku (Vickers/Brinell), czy głębokość wcisku (Rockwell).
W praktyce dydaktycznej metoda/skalowanie Shore’a częściej kojarzy się z materiałami polimerowymi i elastomerami, choć istnieją też inne zastosowania. Jeśli zadanie dotyczy typowego schematu odcisku wgłębnika i pomiaru jego geometrii na metalu, zwykle nie jest to Shore, tylko jedna z metod wgłębnikowych (np. Vickers).
Zwracaj uwagę na: kształt wgłębnika (kula vs ostrosłup/stożek), rodzaj odcisku (okrągły vs kwadratowy), oraz co jest mierzone (średnica/przekątne odcisku albo głębokość wcisku). Te trzy cechy zwykle pozwalają jednoznacznie wskazać metodę.
Metodę Vickersa wybiera się, gdy potrzebna jest uniwersalność (szeroki zakres twardości) oraz możliwość badania także mniejszych obszarów próbki. W kontroli materiałów elementów lotniczych może wspierać ocenę zgodności z wymaganiami procesu technologicznego (np. obróbki cieplnej).
Ucz się "po cechach rozpoznawczych": Vickers = ostrosłup diamentowy i przekątne, Brinell = kula i średnica, Rockwell = głębokość, Shore = skala związana z odbiciem/penetracją. Potem trenuj na rysunkach: najpierw identyfikuj wgłębnik, dopiero potem nazwę.
Pomiar wykonuje twardościomierz przystosowany do metody Vickersa, z układem przykładania obciążenia oraz optycznym (lub cyfrowym) systemem pomiaru odcisku. Kluczowe jest stabilne obciążenie i poprawny odczyt przekątnych odcisku, bo od tego zależy wynik.
info

Około 46% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. trudne

Eksperci podkreślają: "Metoda Vickersa wykorzystuje diamentowy wgłębnik o kształcie ostrosłupa; po obciążeniu mierzy się przekątne odcisku i na tej podstawie wyznacza twardość."

Źródła:

  • ISO 6507-1, Metallic materials — Vickers hardness test — Part 1: Test method
  • ISO 6506-1, Metallic materials — Brinell hardness test — Part 1: Test method
  • ISO 6508-1, Metallic materials — Rockwell hardness test — Part 1: Test method

Materiały:

  • Normy dotyczące badań twardości (Vickers/Brinell/Rockwell) – przegląd wymagań i definicji
  • Podręcznik z metaloznawstwa i badań materiałowych (dział: metody pomiaru twardości)
  • Instrukcje obsługi twardościomierzy używanych w pracowniach metrologicznych (zasada działania i interpretacja odcisku)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego