Zrozumienie twardości stali zegarkowej w skali Vickersa

Test twardości Vickersa opracowali w 1921 roku Robert L. Smith i George E. Sandland z firmy Vickers Ltd. Mierzy on odporność materiału na odkształcenia plastyczne poprzez wciskanie w jego powierzchnię diamentowego wgłębnika w kształcie ostrosłupa przy kontrolowanym obciążeniu, a następnie pomiar wielkości powstałego odcisku. Im mniejszy odcisk przy danym obciążeniu, tym twardszy materiał.

Wynik podaje się jako liczbę twardości Vickersa, po której następuje HV: materiał o twardości 200 HV jest twardszy niż materiał o twardości 150 HV. Wyższe wartości oznaczają większą odporność na zarysowania, wgniecenia i zużycie powierzchni. Skala Vickersa jest jedną z najczęściej stosowanych miar twardości, ponieważ obejmuje szeroki zakres metali i zapewnia spójne, porównywalne wyniki.

W zegarmistrzostwie test Vickersa jest standardową metodą określania twardości stali, z której wykonuje się koperty. To właśnie na tej wartości opierają się deklaracje takie jak „hartowana stal 800HV”. Określa ona, jak dobrze koperta zegarka zachowuje swój wygląd podczas codziennego użytkowania i stykania się z innymi powierzchniami.

Standardowa stal nierdzewna 316L ma twardość około 200 HV. To stal stosowana w większości zegarków w każdej kategorii cenowej, od marek modowych po większość szwajcarskich producentów. Stal o twardości 200 HV rysuje się w kontakcie z kluczami, monetami, powierzchniami biurek i klamrami pasków. Po roku lub dwóch codziennego noszenia na krawędziach koperty i płaskich powierzchniach gromadzi się widoczna siateczka drobnych zarysowań. Zegarek wygląda na zużyty.

Hartowana stal chirurgiczna o twardości 800 HV jest cztery razy twardsza od standardowej stali 316L w skali Vickersa. Proces hartowania polega na poddaniu stali kontrolowanej obróbce cieplnej i mechanicznej, która zmienia jej strukturę krystaliczną, zwiększając odporność na odkształcenia. Stal o twardości 800 HV jest odporna na zarysowania od codziennych przedmiotów, które zostawiałyby ślady na standardowej stali. Krawędzie i powierzchnie koperty znacznie dłużej zachowują swoje wykończenie podczas codziennego użytkowania.

Praktyczną różnicę widać po 12–18 miesiącach codziennego noszenia. Na kopercie ze stali o twardości 200 HV na płaskich powierzchniach i krawędziach gromadzą się zarysowania. Koperta o twardości 800 HV w tych samych warunkach zachowuje swoje wykończenie, a jedynie w miejscach najbardziej narażonych na kontakt, takich jak dekiel i zapięcie, pojawiają się drobne ślady na powierzchni.

Söner stosuje hartowaną stal chirurgiczną o twardości 800 HV specjalnie w kolekcjach Nostalgia i Amorous. Są to kolekcje zegarków eleganckich, w których zachowanie wypolerowanego wykończenia podczas codziennego noszenia do biura i na formalne okazje ma największe znaczenie. Kolekcje Legacy i Momentum wykorzystują standardową stal 316L, odpowiednią do ich większych kopert i aktywnego stylu noszenia. Pełne techniczne wyjaśnienie gatunków stali stosowanych w prostokątnych kopertach znajdziesz w naszym przewodniku po materiałach stalowych kopert zegarków.

Najbardziej narażone na uszkodzenia miejsca w każdej kopercie zegarka to krawędzie: przejścia między płaskimi powierzchniami, końcówki uszu oraz obwód dekla. Miejsca te najczęściej stykają się z twardymi powierzchniami, gdy nadgarstek spoczywa na biurku, gdy odkładamy zegarek albo gdy styka się on z paskiem lub spinką do mankietu.

W prostokątnej kopercie krawędzie są wyraźniejsze i bardziej odsłonięte niż w okrągłej. Okrągła koperta nie ma ostrych narożników. Prostokątna ma ich cztery, a do tego cztery długie, proste krawędzie na styku górnej powierzchni z bokami. W kontakcie z twardymi przedmiotami krawędzie te jako pierwsze wykazują ślady zużycia w przypadku stali o niższej twardości.

Przy twardości 800 HV krawędzie znacznie dłużej zachowują wyraźny kształt. Precyzję geometryczną prostokątnej koperty, która nadaje jej zdecydowany wygląd, zapewnia odporna na zarysowania stal. Chroni ona przed uszkodzeniami w miejscach styku, które najłatwiej zacierają precyzyjne kształty. Z tego konkretnego powodu marka Söner wybrała hartowaną stal o twardości 800 HV do modeli Nostalgia i Amorous zamiast standardowej stali 316L.

Twardość Vickersa (HV) i twardość w skali Mohsa to dwie różne skale mierzące twardość na różne sposoby, których wartości nie można bezpośrednio porównywać.

Skala Mohsa to względna skala porządkowa od 1 (talk) do 10 (diament). Określa, który materiał zarysuje inny: materiał o twardości 7 w skali Mohsa zarysuje każdy materiał o twardości 6 lub niższej. Szafirowe szkiełko osiąga 9 w skali Mohsa. Standardowa stal osiąga około 5–6. Dlatego podczas codziennego użytkowania stalowe klucze ani monety nie rysują szafirowego szkiełka.

Skala Vickersa to ilościowa miara odporności na wciskanie, podawana w konkretnych wartościach liczbowych. Stosuje się ją w precyzyjnych specyfikacjach technicznych, gdy samo porównanie względne nie wystarcza. Wartości 200 HV i 800 HV dokładnie pokazują, o ile twardsza jest jedna stal od drugiej. Skala Mohsa nie pozwala na takie rozróżnienie w obrębie stali, ponieważ zarówno stal standardowa, jak i hartowana mieszczą się w tym samym zakresie skali Mohsa.

Dla osób kupujących zegarek: w przypadku porównywania materiałów, z których wykonano szkiełko (szafir i szkło mineralne), właściwą skalą jest skala Mohsa. Do porównywania gatunków stali użytych do wykonania koperty właściwa jest skala Vickersa.