Насколько прочны ваши часы? Определение твердости корпусов и стекла

Насколько прочны ваши часы? Определение твердости корпусов и стекла Обзор часов

Если вы не мазохист и не любитель приключений, никому не нравится, когда на часах появляются царапины.

Конечно, со временем они придают часам характер, но они также отвлекают внимание и выглядят неуклюже до тех пор, пока царапины не станут ровными. И это еще без учета стоимости при перепродаже. Полировка часто может быть разрушительным процессом, поскольку она удаляет часть материала и может смягчить четкие грани корпуса, так что это не решение проблемы. Поэтому легко понять, почему люди идут на крайние меры, чтобы полностью избежать царапин с помощью современных материалов или обработки твердости. Но как именно количественно определить твердость?

Материаловедение – это огромный мир, влияющий практически на все сферы профессиональной и научной деятельности. Независимо от того, пытаетесь ли вы построить небоскреб или мобильный телефон, вам необходимо точно знать свойства выбранных вами материалов, чтобы убедиться в их пригодности для использования по назначению. Твердость может показаться расплывчатым фактором, но у нее есть конкретное определение, связанное с локальной пластической деформацией. Это относится к таким вещам, как вмятины и царапины – практически ко всему, что перемещает атомы на поверхности, и они не возвращаются в исходное положение. На твердость влияет множество факторов, таких как упругость, прочность на разрыв, пластичность и другие, поэтому были разработаны тесты, позволяющие правильно ранжировать материалы по их относительной способности подвергаться царапинам и вмятинам.

Не стоит забывать и о том, что в отношении твердости существует несколько мифов, поэтому давайте сначала разберемся с некоторыми из них. Легче всего поверить в то, что все материалы обладают врожденной твердостью, но это не так. Существует определенный диапазон, который можно ожидать от некоторых материалов, но на разных литейных заводах или фабриках с разными “рецептами” часто получаются разные результаты. На твердость сильно влияет процесс отжига, который является термической обработкой, а не строго определяется составом сплава. Кроме того, разные участки одного и того же куска металла могут быть закалены по-разному, даже непреднамеренно. Под закалкой понимается естественное упрочнение металла, подвергшегося механической или иной физической деформации, поэтому участки, которым уделяется больше внимания при изготовлении, в итоге получаются более твердыми, чем остальные.

nivada grenchen f77 lapis lazuli
Nivada Granchen F77 из титана 5-го класса.

Некоторые считают, что титан тверже нержавеющей стали, но это не всегда верно. Чистый титан, также известный как титан класса 2, намного мягче, чем стандартная нержавеющая сталь 316L. Титан класса 5 (более распространенный в часовом деле, но не исключительно используемый) легирован алюминием и ванадием, что делает его гораздо тверже нержавеющей стали. В чем титан всегда превосходит нержавеющую сталь, так это в прочности на разрыв, коррозионной стойкости, биосовместимости для человеческих имплантатов и гипоаллергенности. Идея о том, что титан по своей природе более устойчив к царапинам, чем сталь, может также объясняться его более темным оттенком и тем фактом, что царапины “заживают”, поскольку поцарапанная поверхность темнеет после окисления.

Кстати, Вам также будет интересно:  Углубленное изучение Citizen Watch Co., и их бесконечное стремление к точности

Еще один миф заключается в том, что материал с высокой твердостью не может быть поцарапан материалом с более низкой твердостью. Вообще говоря, если потереть два материала друг о друга, то более мягкий материал будет поцарапан, а более твердый – в порядке. Однако сила имеет значение. У вас могут быть невероятно твердые часы, но при сильном ударе о деревянную дверь на них все равно останется царапина. Предметы одинаковой твердости тоже могут поцарапать друг друга, иначе люди никогда бы не смогли огранить алмазы.

Scratched Omega clasp

Если вкратце коснуться вопроса о цельном золоте как материале для часов, то существует мнение, что золото более высокой чистоты легче поцарапать, чем более низкой. Как всегда, все зависит от ситуации. Из-за разнообразия материалов, используемых в различных сплавах, это бывает трудно определить. Золото 9к обычно имеет ту же твердость, что и золото 18к, его довольно легко поцарапать, но, что удивительно, оно не намного ниже твердости стали. 14-каратное золото обычно является наиболее прочной смесью, причем белые сплавы тверже желтых. Платина, как правило, считается гораздо более прочной и долговечной, чем золото, но может ли она на самом деле легче царапаться? Существует много противоречивой информации: платина оценивается в 4,5 балла по шкале Мооса, а 18-каратное золото – в 2,8 балла, но если посмотреть на шкалу Виккерса, то обе эти платины достигают максимума в ~210HV, причем платина обычно получает более низкие баллы. Некоторые говорят, что платина легче царапается, но царапины менее заметны из-за более яркого блеска металла.

Если вы хотите углубиться в кроличью нору, вам нужно знать о шкалах. Существует множество шкал твердости, и некоторые из них более распространены в часовом мире, чем другие. Все они основаны на определенных тестах, которые можно провести с материалом, но поскольку разные материалы имеют разные свойства, шкалы не всегда легко перевести друг в друга. Сбиты с толку? Я вас не виню. Давайте разберем их по порядку на нескольких примерах. Слово “Виккерс” встречается довольно часто, особенно в связи с покрытием твердости на стали или титане. В тесте Виккерса используется алмазная пирамида и определенная нагрузка, чтобы вдавить в материал вмятину. Затем это углубление можно измерить, чтобы определить твердость материала, называемую HV. Твердость нержавеющей стали 316L по Виккерсу может варьироваться от ~150HV до ~220HV.

Кстати, Вам также будет интересно:  Обзор часов F.P. Journe LineSport Chronographe Monopoussoir Rattrapante
Sinn U1 DS Grinded Dial
Часы Sinn U1 DS с корпусом из стали, подвергнутой химической закалке до ~1 200HV.

Diashield от Seiko – это покрытие с твердостью ~500HV, что примерно в два раза превышает твердость стали 316L и титана Grade 5. Если идти дальше, то существует химическая обработка поверхности (не покрытие), которая позволяет довести твердость стали до ~1 200HV. Такую обработку можно встретить на часах Sinn и Héron, и в этом случае только крупные царапины не пройдут. Далее, PVD-покрытия могут быть от 1 500HV до 4 500HV. Основная причина, по которой PVD-покрытия иногда имеют репутацию накапливающих царапины, в основном на старинных часах, заключается в том, что связь между покрытием и корпусом может быть слабой, и его можно соскоблить. DLC, безусловно, обладает самой высокой твердостью, однако у разных производителей она может сильно различаться. Некоторые показатели составляют всего 1 000HV, в то время как другие достигают 9 000HV.

Другие распространенные шкалы твердости – Бринелля (аналогичный тест Виккерса, но с использованием стального или вольфрамового шарика вместо алмазной пирамиды) и Роквелла, который легче рассчитать, поскольку он не требует оптического анализа. Они не могут быть пересчитаны 1:1, так как природа их тестов слишком разнообразна, но приблизительные расчеты возможны. Кроме того, все они являются количественными шкалами, что означает, что числовые значения основаны на расчетах. Шкала Мооса, о которой вы, скорее всего, слышали, является качественной шкалой. Все другие тесты на твердость включают в себя вдавливание, в то время как шкала Мооса классифицирует способность материала к царапанию. Проще говоря, материал с более высоким номером по шкале Мооса всегда будет способен поцарапать материал с более низким номером.

Насколько прочны ваши часы? Определение твердости корпусов и стекла

Шкала Мооса, появившаяся в 1812 году, имеет более чем 2000-летнюю историю и ориентирована на минералы и драгоценные камни. Поэтому чаще всего шкала Мооса используется в отношении часовых кристаллов, хрупкая природа которых затрудняет испытания на вдавливание. Алмаз, самый твердый материал, оценивается в 10 баллов по шкале Мооса, а тальк – в 1. Сапфир имеет 9 баллов, и из-за этой высокой твердости он стал стандартом для часовых кристаллов. Сапфиры, выращенные в лабораториях, существуют уже более 200 лет благодаря процессу плавления, и их можно производить по вполне доступным ценам. Теоретически его можно поцарапать только алмазом (10) или муассанитом (9,5), однако каждый, кто ударял сапфировое стекло о кухонный стол или другую каменную поверхность, может заверить вас, что оно не защищено от царапин.

Кстати, Вам также будет интересно:  Часы Konstantin Chaykin Mars Conqueror MK3, готовые к исследованию Красной планеты
MP 11 Water Blue Sapphire
Часы Hublot MP 11 Water Blue Sapphire.

Минеральное стекло соответствует 5-6 баллам по шкале Мооса, а акриловые кристаллы – 3 баллам. У всех трех видов, включая сапфир, есть свои плюсы и минусы, но главное, что шкала Мооса не является линейной. При использовании шкалы Виккерса акриловые кристаллы могут быть менее 20HV, в то время как сапфировые – около 2 000HV. Керамические корпуса часов фактически имеют схожую с сапфировыми корпусами устойчивость к царапинам: и те, и другие достигают среднего значения в 2 000HV и 9 баллов по шкале Мооса.

Очевидно, что здесь есть над чем подумать. Соотношение между твердостью и устойчивостью к царапинам будет продолжать развиваться по мере разработки новых технологий и роста желания иметь часы без царапин. Еще один аспект, о котором следует подумать, – это то, что различные виды отделки могут влиять на то, насколько заметны царапины: полированные поверхности легко их обнаруживают, а матовые хорошо их скрывают. В любом случае, матовое покрытие – это целенаправленное нанесение царапин в одном направлении, а абразивная обработка обеспечивает равномерную матовую текстуру. В заключение приведем подборку наиболее распространенных часовых материалов и их твердость по шкале Виккерса от самого мягкого до самого твердого.

Common Vickers hardnesses

Команда ONEWATCH

Будучи энтузиастом часового дела, Максим работал с качественными часами всех ценовых категорий и калибров, винтажными и современными. Он родился в Беларуси, изучал историю искусств в Америке и является поклонником хоккея, футбола и оптимизма.

Оцените автора
Интернет-магазин наручных часов
🛒