Twardość ołowiu – pomiary

Prosty i praktyczny sposób sprawdzania twardości ołowiu metodą ołówkową.

Zajmując się od jakiegoś czasu odlewaniem pocisków do swej bron czarnoprochowej stwierdziłem, że muszę do niektórych z nich odlewać pociski z różną twardością ołowiu.

Mój pistolet lubi kule z miękkiego ołowiu to samo wojskowy karabin odprzodowy z pociskami typu Minie lub Lorenz ale już w rewolwerze lepiej latają kule twardsze a w karabinie odtylcowym  takie co mają ołów o twardości 9-10 BHN.

Zaraz, zaraz zapytacie a co to te BHN a to właśnie oznaczenie i skala twardości metali o nazwie Brinnel. Co to jest najszybciej powie nam Wikipedia:

Skala twardości Brinella – skala oznaczania twardości metali na podstawie testu dokonanego metodą opracowaną przez szwedzkiego inżyniera Johana Augusta Brinella w 1900 roku. Twardość w skali Brinella oznacza się BHN i leży w zakresie od 3 do 600. „

Resztę doczytacie pod tym linkiem https://pl.wikipedia.org/wiki/Skala_twardości_Brinella

Wiedząc już jak oznaczyć twardość ołowiu lub jego stopów i korzystając z uprzejmości forumowiczów na beżowym forum prezentuję taką tabelę, obrazującą to co nas interesuje.

Tak teraz wszystko wydaje się łatwe. Bierzemy odpowiednią ilość czystego ołowiu do tego cyny trochę i już mamy stop o ustalonej twardości. Też byłem zadowolony jak zobaczyłem pierwszy raz tę tabelę. Wiem gdzie kupić czysty ołów 99,98% ołowiu w ołowiu jak cukru w cukrze. Cyna przecież jest w lutach z reguły o 60% zawartości cyny w lucie.

No to sobie odlałem pociski i kule tyle ile mi było potrzeba. Niestety w tym jest jeden mały problem ano cena czystego ołowiu i jednorazowa ilość do zakupu czyli gąska o wadze ok. 35 kg.

Krezusem nie jestem no i nadarzyła się okazja kupna ołowiu ze złomu. Tylko co dalej co ja właściwie kupiłem ? Jaki to w sumie twardy jest ten ołów, jak to zmierzyć?

W dobie internetu na takie pytania znajduje się odpowiedź w 2-3 minuty ale przemyślenie tego co się znalazło czasami trwa długo.

Znalazłem informację podaną przez jednego z kolegów, że jest taka prosta metoda oparta na ołówkach, którą opisano w Ameryce. No tak w tej Ameryce to ludzie już wszystko wymyślili a to link do ich artykułu o metodach pomiarowych twardości ołowiu:

http://www.texas-mac.com/Evaluations_and_Recommendations_for_Lead-Alloy_Hardness_Testers.html

Przeczytałem co pisał Zielonorogi (to ten co znalazł ten artykuł – dzięki kolego), przeczytałem i artykuł źródłowy a także fora amerykańskie deliberujące na ten temat i postanowiłem zaadaptować ten pomysł na nasz grunt.

Na czym więc polega badanie twardości ołowiu za pomocą ołówków ?

Objaśnię to poniżej ale to jest tekst dla tych co nie czytali tego amerykańskiego artykułu, ci co czytali mogą spokojnie te wyjaśnienia pominąć.

Zacznijmy od tego, że żył sobie w XIX wieku taki gość  Friedrich Mohs  i w 1812 r. opracował genialną i prostą zarazem skalę twardości minerałów. Po prostu to co rysuje inny minerał jest od tamtego twardsze czyli talk jest najmiększy a diament najtwardszy bo nic go nie zarysuje chyba, że inny diament. Ta zasada najbardziej nas interesuje – twardsze rysuje miększe.

Więcej o skali twardości Mosha znajdziecie tutaj:

https://pl.wikipedia.org/wiki/Skala_twardości_Mohsa

Jak to ma się do ołówków ano znowu prosto. Ołówki są produkowane w znanej europejskiej skali twardości oznaczanej HB i w komplecie mamy ołówki miękkie oznaczane od 8B do B, średniej twardości  HB i F jak i twarde od H  do 10H. Teraz wiemy które ołówki są miękkie a które twardsze  ale to nie wszystko pomysłodawcy z Ameryki zaprezentowali też sposób w jaki sprawdzać twardość ołowiu za pomocą ołówków. Tutaj oddam miejsce na cytat z Zielonorogiego, który zgrabnie przetłumaczył na język polski co należy czynić:

„Metodologia jest następująca
Obierasz koniec ołówka z drewna tak by został sam grafit, ma być nienaostrzony, równy walec grafitu, bez zwężenia, o płaskiej podstawie. Tak przygotowaną końcówką pod kątem 45 stopni przejeżdżasz po ołowiu. Jedziesz po ołowiu ostrą krawędzią podstawy grafitu, pchając wzdłuż osi ołówka. Jeżeli żłobi rysę to ołówek twardszy od ołowiu, bierzesz miększy i zaś sprawdzasz.”

Pozostała mi jeszcze jedna rzecz do zrobienia ano wybór ołówków do przeprowadzania badań. Amerykanie używali ołówków marki Staedtler Mars GmbH & Co. u nas raczej nie do dostania. Mamy za to dostępne na naszym rynku ołówki kultowej marki pochodzącej jeszcze z Cesarstwa Austro-Węgierskiego o nazwie KOH-I-NOOR.

Tu mała dygresja skąd wzięły się te piękne znane nam wszystkim żółte ołówki.

„Jak twierdzi Henry Petroski, tradycja ta rozpoczęła się w 1890r. kiedy to Austro-Węgierska L. & C. Hardtmuth Company wprowadziła na rynek swoją markę Koh-I-Nor, nazwaną na cześć znanego diamentu. W założeniu miały być to najlepsze i najdroższe ołówki współczesnego świata, kiedy większość z nich malowana była na ciemne kolory lub w ogóle, Koh-I-Nor był złocistożółty. Mówi się, że kolor mógł być zainspirowany Austro-Węgierską flagą, klientom podobało się też to, iż ich ołówki pochodzą z Dalekiego Wschodu – wtedy grafit o najwyższej jakości sprowadzany był aż z Syberii.„

Ciekawostką jest to, że firma działa nadal o czym można przeczytać na stronie jej polskiego oddziału – http://www.koh-i-noor.pl/o-nas.php

Mój wybór padł na flagowy wyrób KOH-I-NOOR czyli ołówki serii 1500 a dokładnie 1504 w zestawie maksymalnym 24 ołówków. A co, jak szaleć to szaleć poza tym wypadało by sprawdzić pełny zakres dostępnych twardości ołówków.

Źródło: zdjęcia własne

Przystąpiłem zatem do testów. Wpierw odlałem testowe próbki ołowiu i jego stopów zgodnie z tabelą twardości podaną wyżej.

Ołów czysty miałem w gąsce i odlałem pięć próbek testowych o twardościach:

  • 8-9 BHN – stop 40:1 tj. 97% Pb (ołowiu) i 3% Sn (cyny),
  • 10 BHN – stop 20:1 tj. 95% Pb i 5% Sn,
  • 11 BHN – stop 16:1 tj. 94% Pb i 6% Sn,
  • 12 BHN – stop Elektrotyp tj. 94,5% Pb, 3% Sn i 2,5% Sb (antymonu),
  • 15 BHN – sławny stop Lyman#2 tj. 95% Pb, 5% Sn i 5% Sb.

Więcej próbek testowych o większych twardościach wg podanej tabeli nie zrobiłem bo uważam, że do naszych potrzeb czarnoprochowców twardość 15 BHN to już naprawdę zbytek.

Źródło: zdjęcie własne

Mając ołówki w dyspozycji i testowe próbki stopów ołowiu przystąpiłem do badań czyli stwierdzania, który ołówek rysuje powierzchnię danej próbki a który się po niej ślizga.

Zaostrzone ołówki starłem na papierze ściernym do pełnego przekroju wkładki grafitowej i przystąpiłem do badań.

Źródło: zdjęcie własne

Pierwsze moje zdziwienie było jak sprawdzałem czysty ołów o twardości ok 4,2 BHN jak podaje producent. Amerykanie pisali, że u nich odpowiada to ołówkowi o twardości 6B a w ołówkach KOH-I-NOOR wyszło mi 4B czyli niestety każda marka ma swoje własne oznaczenie twardości i trzeba się opierać na tym co jest dostępne dla naszego rynku.

W każdym razie badając poszczególne próbki testowe otrzymałem poniższą tabelę:

Tabela nr 1 odpowiedników twardości ołówków KOH-I-NOOR serii 1500 i stopów ołowiu.

Lp. Stop ołowiu BHN Ołówek
1 Czysty ołów 4 4B
2 40:1` 9 2B
3 20:1` 10 B
4 16:1` 11 HB
5 Elektrotyp 12 HB
6 Lyman#2 15 2H

Źródło: opracowanie własne

Jak widać nie wszystko można rozdzielić wg twardości ołówków np. stopy o twardościach 11 i 12 BHN odpowiadają tej samej twardości ołówka HB.

Wykonałem kolejne próbki testowe stopów ołowiu o twardościach 7 BHN i 13 BHN.

Pełna tabela jaką otrzymałem wygląda tak:

Tabela nr 2 Odpowiedniki ołówkowe KOH-I-NOOR do twardości ołowiu i jego stopów

Lp. Stop ołowiu BHN Ołówek
1 Czysty ołów 4 4B
2 98%Pb i 2%Sn 7-8 ` 3B
3 40:1` 9 2B
4 20:1` 10 B
5 16:1` 11 HB
6 Elektrotyp także 11:1 12 HB
7 94%Pb, 3%Sn, 3%Sb 13 F
8 Lyman#2 15 2H

Źródło: opracowanie własne

Stosuję z powodzeniem tę tabelę jak tylko nie wiem jaki ma skład stop ołowiu, który otrzymałem.

Oto przykłady, pierwszy zakupiłem ołów kablowy od złomiarza okazało się, że jest miękki i rysuje go już ołówek 4B wniosek twardość 4 BHN. Drugi przykład kupiłem pociski na strzelnicy jak leci nie wybierając, przetopiłem sprawdzam ołówkami 2B się ślizga, B również, HB trochę zbiera ołowiu ale nie za bardzo. Za to ołówek F żłobi ołów aż miło, wracam do ołówka HB sprawdzam w tabeli i wychodzi twardość ołowiu 11 BHN no będą dobre pociski do Sharpsa.

Źródło: zdjęcie własne

Z tabeli powyższej jeden jeszcze płynie wniosek nie trzeba posiadać wszystkich ołówków a tylko te które są konieczne czyli 4B, 3B, 2B, B, HB, F, H, 2H.

W sklepach EMPIK bez trudu dostaniemy pojedyncze sztuki z interesującą nas twardością.

Na koniec prosta porada kupiliśmy ołów na złomie odlaliśmy sztabkę by pozbyć się zanieczyszczeń sprawdzamy a tu wychodzi np. 9 BHN (ołówek 2B) a nam w naszym Remiku najlepiej latają kule o twardości 5-6 BHN. Wtedy niestety musimy mieć zapas czystego ołowiu i dodając go eksperymentalnie w małych dawkach odlewamy próbki aż otrzymamy stop o twardości takiej, że ołówek 4B się ślizga a 3B już żłobi rysę.

Życzę miłego odlewania kul i pocisków (pamiętajcie o BHP) i mam nadzieję, że chociaż trochę pomogłem.

Tekst napisany i podesłany przez czytelnika
Dariusz Makowski