Metoda Knoopa

Metoda Knoopa – jedna ze statycznych metod pomiaru twardości materiałów, opracowana przez Narodowe Biuro Standaryzacji (USA) w 1939 r. Jest bardzo podobna do metody Vickersa, różnica leży w geometrii wgłębnika - romboedrycznej piramidy diamentowej^[1]. Efektem jest odcisk o stosunku długości przekątnych 7:1. Zastosowanie nieco niższych nacisków jednostkowych niż w metodzie Vickersa umożliwiło zastosowanie metody Knoopa do pomiaru twardości cienkich warstw oraz materiałów kruchych, takich jak szkło czy ceramika. Wartość twardości wyznaczana jest według wzoru:

${\displaystyle {\mbox{HK}}=14.228*{\frac {0.102*F}{\ d^{2}}}}$
gdzie:
HK – twardość Knoopa;
F – obciążenie wgłębnika;
d – długość dłuższej przekątnej odcisku;

Sposób pomiaru

Pomiar tym sposobem polega na statycznym wciskaniu diamentowego ostrosłupa o podstawie rombu^[1] w płaską dostatecznie gładką powierzchnię przedmiotu. Przeciwległe krawędzie kąta bryłowego ostrosłupa tworzą różne kąty, przy czym kąt większy = 172° 30', a mniejszy = 130°. Obraz odcisku jest zawsze rombem o stosunku przekątnych równym 7. Twardością Knoopa HK nazywa się stosunek obciążenia F w kilogramach - siły (kG) do pola A w mm2 rzutu powierzchni odcisku na badaną płaska powierzchnię. HK = 14,228 F / l2 kG / mm2 Sposób Knoopa można stosować do pomiarów mikrotwardości najczęściej w granicach obciążeń od 0,025 kG do 0,1 kG lub do pomiarów makrotwardości do obciążeń 50 kG.

Zalety metody Knoopa

1. Mała głębokość odcisku ok. 1 / 30 większej przekątnej rombu (mniejsza niż u Vickersa, ok. 1/7 przekątnej kwadratu);
2. Małe błędy pomiaru w porównaniu z metodą Vickersa (zwiększają się przy najmniejszych obciążeniach mniejszych od 0,025 kG np: przy 0,001: 0,015 kG itp.)
3. Możność badania materiałów bardzo twardych i kruchych, jak np.: szkło, emalia, które przy innych pomiarach pękają.

Zobacz też

• skala twardości Vickersa
• skala twardości Knoopa
• skala twardości Rockwella
• Twardość
• Szkło
• Ceramika
• twardość metali

Przypisy

Bibliografia

• https://web.archive.org/web/20141224032010/http://goro.republika.pl/pomiar_tward.html
• http://www.struers.com/default.asp?top_id=5&main_id=156&sub_id=220&doc_id=911&admin_language=20
• http://www.newimiue.ipnet.pl/dokumenty/twardosc.pdf
• https://web.archive.org/web/20151025011753/http://www.pracownia.zsz.tuchola.pl/pm.htm
• https://web.archive.org/web/20160306182547/http://www.struers.pl/default.asp?top_id=0&main_id=0&sub_id=0&doc_id=470&admin_language=20

Linki zewnętrzne

• porównanie wgłębników Knoopa i Vickersa