Kod twardości metalu to H. Zgodnie z różnymi metodami badania twardości, konwencjonalne reprezentacje obejmują twardość Brinella (HB), Rockwella (HRC), Vickersa (HV), Leeba (HL), Shore'a (HS) itp., wśród których HB i HRC są powszechniej używane. HB ma szerszy zakres zastosowań, a HRC nadaje się do materiałów o wysokiej twardości powierzchni, takich jak twardość obróbki cieplnej. Różnica polega na tym, że wgłębnik twardościomierza jest inny. Twardościomierz Brinella jest wgłębnikiem kulkowym, podczas gdy twardościomierz Rockwella jest wgłębnikiem diamentowym.
HV-nadaje się do analizy mikroskopowej. Twardość Vickersa (HV) Naciśnij powierzchnię materiału obciążeniem mniejszym niż 120 kg i diamentowym stożkowym wgłębnikiem kwadratowym o kącie wierzchołkowym 136°. Powierzchnia wgłębienia materiału jest dzielona przez wartość obciążenia, która jest wartością twardości Vickersa (HV). Twardość Vickersa jest wyrażana jako HV (patrz GB/T4340-1999) i mierzy ona wyjątkowo cienkie próbki.
Przenośny tester twardości HL jest wygodny do pomiaru. Używa głowicy kulowej do uderzenia w powierzchnię twardości i wytworzenia odbicia. Twardość oblicza się na podstawie stosunku prędkości odbicia stempla w odległości 1 mm od powierzchni próbki do prędkości uderzenia. Wzór jest następujący: twardość Leeba HL = 1000×VB (prędkość odbicia)/VA (prędkość uderzenia).
Przenośny twardościomierz Leeba można przeliczyć na twardość Brinella (HB), Rockwella (HRC), Vickersa (HV), Shore'a (HS) po pomiarze Leeba (HL). Można też użyć zasady Leeba do bezpośredniego pomiaru wartości twardości za pomocą Brinella (HB), Rockwella (HRC), Vickersa (HV), Leeba (HL), Shore'a (HS).
HB - Twardość Brinella:
Twardość Brinella (HB) jest zazwyczaj stosowana, gdy materiał jest bardziej miękki, np. metale nieżelazne, stal przed obróbką cieplną lub po wyżarzaniu. Twardość Rockwella (HRC) jest zazwyczaj stosowana w przypadku materiałów o wyższej twardości, np. twardości po obróbce cieplnej itp.
Twardość Brinella (HB) to obciążenie testowe o określonej wielkości. Utwardzona kulka stalowa lub kulka węglikowa o określonej średnicy jest wciskana w powierzchnię metalu, która ma być testowana. Obciążenie testowe jest utrzymywane przez określony czas, a następnie obciążenie jest usuwane w celu zmierzenia średnicy wgłębienia na powierzchni, która ma być testowana. Wartość twardości Brinella to iloraz uzyskany przez podzielenie obciążenia przez powierzchnię sferyczną wgłębienia. Ogólnie rzecz biorąc, utwardzona kulka stalowa o określonej wielkości (zwykle 10 mm średnicy) jest wciskana w powierzchnię materiału z określonym obciążeniem (zwykle 3000 kg) i utrzymywana przez pewien czas. Po usunięciu obciążenia stosunek obciążenia do powierzchni wgłębienia to wartość twardości Brinella (HB), a jednostką jest kilogram siły/mm2 (N/mm2).
Twardość Rockwella określa wskaźnik wartości twardości na podstawie głębokości odkształcenia plastycznego wgniecenia. Jako jednostka twardości stosuje się 0,002 mm. Gdy HB>450 lub próbka jest zbyt mała, nie można zastosować testu twardości Brinella i zamiast niego stosuje się pomiar twardości Rockwella. Używa się w tym celu stożka diamentowego o kącie wierzchołkowym 120° lub stalowej kulki o średnicy 1,59 lub 3,18 mm, aby wcisnąć ją w powierzchnię badanego materiału pod określonym obciążeniem, a twardość materiału oblicza się na podstawie głębokości wgniecenia. W zależności od twardości badanego materiału wyraża się ją w trzech różnych skalach:
HRA: Jest to twardość uzyskiwana przy użyciu obciążenia 60 kg i stożkowego wgłębnika diamentowego, stosowana w przypadku materiałów o wyjątkowo wysokiej twardości (takich jak węglik spiekany itp.).
HRB: Jest to twardość uzyskiwana przy użyciu obciążenia 100 kg i hartowanej stalowej kuli o średnicy 1,58 mm, stosowana do materiałów o niższej twardości (takich jak stal wyżarzana, żeliwo itp.).
HRC: Jest to twardość uzyskiwana przy użyciu obciążenia 150 kg i stożkowego wgłębnika diamentowego, stosowana w przypadku materiałów o bardzo dużej twardości (jak hartowana stal itp.).
Ponadto:
1. HRC oznacza skalę twardości Rockwella C.
2. W produkcji powszechnie stosuje się stal HRC i HB.
3. Zakres obowiązywania HRC HRC 20-67, co odpowiada HB225-650,
Jeżeli twardość jest wyższa od podanego zakresu, należy zastosować skalę twardości Rockwella A HRA,
Jeżeli twardość jest niższa od tego zakresu, należy zastosować skalę twardości Rockwella B HRB,
Górna granica twardości Brinella wynosi HB650 i nie może być wyższa od tej wartości.
4. Wgłębnik skali C twardościomierza Rockwella to stożek diamentowy o kącie wierzchołkowym 120 stopni. Obciążenie testowe to pewna wartość. Chiński standard to 150 kgf. Wgłębnik twardościomierza Brinella to hartowana kulka stalowa (HBS) lub kulka węglikowa (HBW). Obciążenie testowe zmienia się w zależności od średnicy kulki, od 3000 do 31,25 kgf.
5. Wgłębienie twardości Rockwella jest bardzo małe, a zmierzona wartość jest zlokalizowana. Konieczne jest zmierzenie kilku punktów, aby znaleźć wartość średnią. Jest to odpowiednie dla gotowych produktów i cienkich plasterków i jest klasyfikowane jako badanie nieniszczące. Wgłębienie twardości Brinella jest większe, zmierzona wartość jest dokładna, nie jest to odpowiednie dla gotowych produktów i cienkich plasterków i generalnie nie jest klasyfikowane jako badanie nieniszczące.
6. Wartość twardości Rockwella jest nienazwaną liczbą bez jednostek. (Dlatego niepoprawne jest nazywanie twardości Rockwella pewnym stopniem.) Wartość twardości Brinella ma jednostki i ma pewien przybliżony związek z wytrzymałością na rozciąganie.
7. Twardość Rockwella jest wyświetlana bezpośrednio na tarczy lub cyfrowo. Jest łatwa w obsłudze, szybka i intuicyjna, a także nadaje się do produkcji masowej. Twardość Brinella wymaga mikroskopu do pomiaru średnicy wgłębienia, a następnie sprawdzenia tabeli lub obliczenia, co jest bardziej uciążliwe w obsłudze.
8. W pewnych warunkach HB i HRC można zamieniać, przeglądając tabelę. Wzór na obliczenia mentalne można zapisać mniej więcej tak: 1HRC≈1/10HB.
Test twardości jest prostą i łatwą metodą testowania w testach właściwości mechanicznych. Aby użyć testu twardości do zastąpienia niektórych testów właściwości mechanicznych, w produkcji wymagana jest dokładniejsza relacja konwersji między twardością a wytrzymałością.
Praktyka wykazała, że istnieje przybliżona odpowiednia relacja między różnymi wartościami twardości materiałów metalowych oraz między wartością twardości a wartością wytrzymałości. Ponieważ wartość twardości jest określana przez początkową odporność na odkształcenia plastyczne i ciągłą odporność na odkształcenia plastyczne, im wyższa wytrzymałość materiału, tym wyższa odporność na odkształcenia plastyczne i wyższa wartość twardości.
Czas publikacji: 16-08-2024
