Kod twardości metalu to H. Zgodnie z różnymi metodami pomiaru twardości, konwencjonalne reprezentacje obejmują twardość Brinella (HB), Rockwella (HRC), Vickersa (HV), Leeba (HL), Shore'a (HS) itp., wśród których HB i HRC są częściej używane. HB ma szerszy zakres zastosowań, a HRC nadaje się do materiałów o wysokiej twardości powierzchniowej, takiej jak twardość po obróbce cieplnej. Różnica polega na tym, że wgłębnik twardościomierza jest inny. Twardościomierz Brinella jest wgłębnikiem kulkowym, a twardościomierz Rockwella wgłębnikiem diamentowym.
HV – nadaje się do analizy mikroskopowej. Twardość Vickersa (HV). Dociśnij powierzchnię materiału siłą mniejszą niż 120 kg i użyj diamentowego wgłębnika stożkowego 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 służy do pomiaru bardzo cienkich próbek.
Przenośny twardościomierz HL jest wygodny w użyciu. Wykorzystuje on głowicę kulową do uderzania w twardą powierzchnię, powodując odbicie. Twardość oblicza się na podstawie stosunku prędkości odbicia stempla w odległości 1 mm od powierzchni próbki do prędkości uderzenia. Wzór: twardość Leeba HL = 1000 × VB (prędkość odbicia) / VA (prędkość uderzenia).
Przenośny twardościomierz Leeba można przeliczyć na twardość Brinella (HB), Rockwella (HRC), Vickersa (HV) i Shore'a (HS) po pomiarze Leeba (HL). Można również użyć metody Leeba do bezpośredniego pomiaru twardości w skali Brinella (HB), Rockwella (HRC), Vickersa (HV), Leeba (HL) i Shore'a (HS).
HB - Twardość Brinella:
Twardość Brinella (HB) jest zazwyczaj stosowana w przypadku materiałów o większej twardości, takich jak metale nieżelazne, stal przed obróbką cieplną lub po wyżarzaniu. Twardość Rockwella (HRC) jest zazwyczaj stosowana w przypadku materiałów o wyższej twardości, np. po obróbce cieplnej.
Twardość Brinella (HB) to obciążenie testowe o określonej wielkości. Hartowana kulka stalowa lub węglikowa o określonej średnicy jest wciskana w badaną powierzchnię metalu. Obciążenie testowe jest utrzymywane przez określony czas, a następnie obciążenie jest usuwane w celu pomiaru średnicy wgłębienia na badanej powierzchni. Wartość twardości Brinella to iloraz uzyskany przez podzielenie obciążenia przez powierzchnię kulistą wgłębienia. Ogólnie rzecz biorąc, hartowana kulka stalowa o określonej wielkości (zwykle o średnicy 10 mm) jest wciskana w powierzchnię materiału z określonym obciążeniem (zwykle 3000 kg) i utrzymywana przez określony czas. Po usunięciu obciążenia stosunek obciążenia do powierzchni wgłębienia jest wartością twardości Brinella (HB), a jednostką jest kilogram-siła/mm² (N/mm²).
Twardość Rockwella określa wskaźnik wartości twardości na podstawie głębokości odkształcenia plastycznego wgłębienia. Jako jednostkę twardości stosuje się 0,002 mm. Jeśli HB > 450 lub próbka jest zbyt mała, nie można zastosować testu twardości Brinella i zamiast niego stosuje się pomiar twardości Rockwella. Wykorzystuje się w tym celu stożek diamentowy o kącie wierzchołkowym 120° lub kulkę stalową o średnicy 1,59 lub 3,18 mm, dociskaną do powierzchni badanego materiału pod określonym obciążeniem. Twardość materiału oblicza się na podstawie głębokości wgłębienia. 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 mniejszej 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 (takich jak hartowana stal itp.).
Ponadto:
1.HRC oznacza skalę twardości Rockwella C.
2.HRC i HB są powszechnie stosowane w produkcji.
3. Zakres HRC: HRC 20-67, co odpowiada HB225-650,
Jeżeli twardość jest wyższa niż ten zakres, 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 twardościomierza Rockwella o skali C to stożek diamentowy o kącie wierzchołkowym 120 stopni. Obciążenie testowe ma określoną wartość. Standard chiński wynosi 150 kgf. Wgłębnik twardościomierza Brinella to kulka ze stali hartowanej (HBS) lub kulka z węglika spiekanego (HBW). Obciążenie testowe zmienia się w zależności od średnicy kulki i waha się od 3000 do 31,25 kgf.
5. Odcisk twardości Rockwella jest bardzo mały, a zmierzona wartość jest zlokalizowana. Aby uzyskać wartość średnią, konieczne jest zmierzenie kilku punktów. Metoda ta nadaje się do badań gotowych produktów i cienkich plasterków i jest klasyfikowana jako badanie nieniszczące. Odcisk twardości Brinella jest większy, zmierzona wartość jest dokładna, ale nie nadaje się do badań gotowych produktów i cienkich plasterków i generalnie nie jest klasyfikowana jako badanie nieniszczące.
6. Wartość twardości Rockwella jest liczbą bezjednostkową. (Dlatego niepoprawne jest nazywanie twardości Rockwella pewnym stopniem). Wartość twardości Brinella jest wyrażona w jednostkach i ma pewien przybliżony związek z wytrzymałością na rozciąganie.
7. Twardość Rockwella jest wyświetlana bezpośrednio na tarczy lub cyfrowo. Urządzenie jest łatwe w obsłudze, szybkie i intuicyjne, a także nadaje się do produkcji masowej. Twardość Brinella wymaga użycia mikroskopu do pomiaru średnicy wgłębienia, a następnie sprawdzenia w tabeli lub obliczenia, co jest bardziej uciążliwe w obsłudze.
8. W pewnych warunkach HB i HRC można zamieniać, sprawdzając tabelę. Wzór na obliczenia w pamięci można zapisać w przybliżeniu jako: 1HRC≈1/10HB.
Badanie twardości to prosta i łatwa metoda badawcza stosowana w badaniach właściwości mechanicznych. Aby badanie twardości mogło zastąpić niektóre badania właściwości mechanicznych, w procesie produkcji wymagane jest dokładniejsze przeliczenie twardości na wytrzymałość.
Praktyka dowiodła, że istnieje przybliżona zależność między różnymi wartościami twardości materiałów metalowych oraz między wartością twardości a wartością wytrzymałości. Ponieważ wartość twardości jest określana przez początkowy opór odkształcenia plastycznego i opór odkształcenia plastycznego w dalszym ciągu, im wyższa wytrzymałość materiału, tym wyższy opór odkształcenia plastycznego i tym wyższa wartość twardości.
Czas publikacji: 16-08-2024
