Существует два основных способа контроля твердости металлов.
Первый -
прямой или классический. Осуществляется стационарними установками, путем внедрения инденторов различной формы (в зависимости от шкалы) с приложением значительных усилий. Значение твердости получается путем пересчета по соответствующим формулам,используя значения приложенного усилия и геометрические параметры отпечатка.
Преимущества – дает точное значение твердости вне зависимости от металла или сплава.
Недостатки – высокая стоимость, наличие отпечатка на изделии, иногда разрушение, необходимость контроля отпечатка и ручного пересчета значения твердости, при контроле массивных или габаритных изделий необходимость вырезки образцов, отсутствие мобильности, контроль по одной шкале, низкая произвдительность.
Второй –
косвенный. Осуществляется ручными, портативными, электронными приборами.
Преимущества –
• относительно низкая стоимость;
• компактность – помещаются на ладони;
• мобильность – идеально подходят для экспесс анализа прямо «на месте»;
• позволяют проводить замеры твердости по нескольким шкалам;
• сами производят пересчет и мгновенно выдают значение твердости;
• не требуют наличия электросети, т.к. комплектуются обычно батарейками либо аккамуляторами типа АА или ААА;
• оставляют еле заметный отпечаток.
Недостатки –
• наличие погрешности, т.к. метод все же косвенный, но для большинства задач величина погрешност вполне премлема;
• необходимость иметь навыки выполнения ручных операций, которые ,к слову, преобретаются довольно быстро, «нетвердая рука» может приводить к большому разбросу значений;
• откалиброваны обычно только на стальных мерах твердости, для контроля других металлов или сплавов потребуется наличие образцов из этих материалов с известной твердостью (выполняется на стационарных твердомерах) и, соответственно, дополнительная калибровка приборов на этих образцах;
В ручных приборах получили распространение два метода –
динамический и ультразвуковой (он же акустический, контактно-импедансный).
Принцип работы
динамических твердомеров основан на измерении отношения скоростей индентора (твердосплавный шарик) при падении и отскоке его от поверхности контролируемого изделия. Отношение скоростей перемещения индентора при отскоке и падении характеризуют твёрдость контролируемого изделия. Это самый дешевый способ, оставляет отпечаток до 300-400 мкм, но имеет ограничение по массе и размерам контролируемых изделий, масса изделия не ниже 3-5 кг для разных приборов, толщина стенки не менее 10 мм. Ограничения обусловлены необходимостью исключения влияния паразитных колебаний и упругих деформаций, что может приводить к значительным погрешностям. Это делает его не пригодным при контроле твердости ножей, клинков и т.д.
Преобразователь
ультразвуковых твердомеров это стальной стержень с алмазной пирамидой на конце, который является акустическим резонатором (вибратором) встроенного автогенератора ультразвуковой частоты. При внедрении пирамиды в контролируемое изделие под действием фиксированного усилия калиброванной пружины происходит изменение собственной частоты резонатора, определяемое твёрдостью материала. Относительное изменение частоты резонатора преобразуется электронным блоком в значение твёрдости.
Ультразвуковые твердомеры практически не имеют ограничений по массе и толщине изделий, масса от 100 грамм, толщина от 1 мм, оставляют еле заметный отпечаток 40-50 мкм, идеально подходят для контроля упрочненного или закаленного слоя, непригодны для контроля крупнозернистой структуры (тут лучше динамический твердомер), и в среднем в 1,5-2 раза дороже динамических. Наиболее пригодны для контроля изделий типа ножи, клинки и т.д.
--------------------------------------------------------------------------------------
А вот теперь о производителях и моделях ультразвуковых твердомеров.
Украинских производителей, как оказалось только два (сам удивился).
Первый –
ООО НТЦ «Промышленное оборудование и технологии», производство находится в городах Днепропетровск и Новомосковск, относительно молодая, но довольно амбициозная компания, активно пополняет свой модельный ряд новыми разработками. Ультразвуковых твердомеров две модели -
NOVOTEST Т-У1 
О твердомерах
и
NOVOTEST Т-У2
О твердомерах
Обе модели имеют стандартный набор функций, меряют твердость по трем шкалам – Роквелл, Бринелль, Виккерс, имеют режим среднего, вторая модель имеет также встроенную память и возможность связи с компьютером. Требование к геометрии контролируемого обьекта – толщина не менее 1мм, масса не менее 100 г.
Второй –
НПФ «Ультракон», производство находится в городе Киев, своего рода бренд, так как долгое время был монополистом среди украинских производителей приборов неразрушающего контроля вообще. Ультразвуковые твердомеры представлены одной моделью
ТКР-45
О твердомерах
По функциональности схож с NOVOTEST Т-У2, тот же набор шкал- Роквелл, Бринелль, Виккерс, тот же режим среднего, есть память и связь с компьютером, на сайте производителя указаны ограничения по массе контролируемого изделия до 1 кг, толщина стенки до 4 мм.
Все остальные фирмы и компании – либо официальные дилеры, либо просто перекупщики. Оба производителя предоставляют довольно информативные предпродажные консультации и обеспечивают гарантийное и постгарантийное сервисное обслуживание. Цены довольно легко найти в Интернете, на сайтах производителей цен нет, нужно звонить в отделы продаж.
-----------------------------------------------------------------------------
Российских производителей ультразвуковых твердомеров три.
Первый -
ЗАО «Константа», г Санкт-Петербург. Бренд с большой буквы на просторах бывшего СССР, не требует дополнительных рекомендаций, узнаваем с полуслова. Ультразвуковые твердомеры представлены двумя моделями –
Константа ТУ 
О твердомерах
и
Константа К5У.
О твердомерах
Константа ТУ – топовая модель, своего рода комбайн, имеет массу шкал твердости и прочности, изначально откалиброван не только по сталям, но и по другим металлам и сплавам, имеет режим среднего, память и связь с компьютером. Если необходимо решать простые задачи замера твердости на стальных изделиях, то его аналогами можно считать украинские ТКР-45 и NOVOTEST Т-У2. Цена прибора соответствующая – за качество и функциональность приходится платить.
Константа К5У более простая модель по сравнению с сестрой, скорее всего старая разработка, т.к. питается от «Кроны», тем не менее вполне функциональный прибор – все стандартно, три шкалы твердости, шкала прочности, режим среднего, памяти нет. Украинский аналог NOVOTEST Т-У1.
Второй –
НПП «Машпроект», г. Санкт-Петербург. Обычный производитель средств неразрушающего контроля – просто, надежно, без лишней напыщенности. Ультразвуковой твердомер один –
ТКМ-459
О твердомерах
Немного не дотягивает до Константа ТУ, т.к. изначально нет калибровок под материалы отличные по свойствам от сталей и скромнее количество доступных шкал. В остальном функциональность на высоте. Для простых «стальных» задач украинскими аналогами будут ТКР-45 и NOVOTEST Т-У2.
Третий –
ООО Центр «МЕТ», г. Москва. Так же (как и все российские) производитель со стажем, с признаками некоторого шика когда речь идет о комлектации и дизайне некоторых моделей приборов.
Ультразвуковые твердомеры представлены двумя даже не моделями, а я бы сказал линейками.
Первая –
МЕТ-У1 (в пластиковом корпусе)
О твердомерах
и
МЕТ-У1А (в алюминиевом корпусе)
О твердомерах
Это фактически один прибор (по функциональности) различие только в материале корпуса и, вследствие этого, в некоторых технических характеристиках и дизайне. Прямой аналог украинских ТКР-45 и NOVOTEST Т-У2. Не перегружен сомнительными дополнительными возможностями как ТКМ-459 и Константа ТУ.
Вторая - это серия миниатюрных устройств. Имеются следующие модификации прибора:
МET-HRC (шкала "С" Роквелла)
О твердомерах
МЕТ-HB (шкала Бринелля)
О твердомерах
МЕТ-HV (шкала Виккерса)
О твердомерах
МЕТ-HSD (шкала Шора D)
О твердомерах
Максимально урезанные версии, в распоряжении только одна шкала, ни памяти, ни связи с компьютером, ни возможности пользовательской калибровки под другие материалы. Корпус алюминиевый, аккумулятор встроенный, дизайн, эргономика. Аналогов на Украине, да и в России не имеет.
Резюме: Самые
простые, не перегруженные, «строгие» модели ультразвуковых твердомеров – это NOVOTEST Т-У1 (Днепропетровск) и Константа К5У(Санкт-Петербург). Сюда же отнесем и серию малышей от МЕТ (Москва).
Середняки - NOVOTEST Т-У2 (Днепропетровск), ТКР-45 (Киев), МЕТ-У1(МЕТ-У1А)(Москва).
Топы - ТКМ-459 (Санкт-Петербург) и Константа ТУ (Санкт-Петербург).
Цены на приборы расположились примерно в таком же порядке, при чем российские аналоги уже на территории России обгоняют украинские в цене в 1,5-2 раза, а еще необходимо потратится на доставку. В этом плане подкачали даже малютки от МЕТ, они дороже любого украинского ультразвукового твердомера. Поставками российских приборов на украинский рынок занимаются все кому не лень, даже Ваш покорный слуга.
Вся информация – это мое личное мнение и оценка. Старался быть полностью объективным. Полностью открыт для критики и дополнений. Спасибо.
На все вопросы постараюсь ответить, времени не достаточно , поэтому прошу прощения за большие паузы.
Автор