Powszechna twardość metalu

Twardość jest wskaźnikiem właściwości mechanicznych, który mierzy stopień miękkości i twardości materiału metalowego. Reprezentuje zdolność lokalnej objętości na powierzchni metalu do przeciwstawiania się odkształceniom. Twardość nie jest prostym pojęciem fizycznym, ale kompleksowym wskaźnikiem właściwości mechanicznych, takich jak elastyczność materiału, plastyczność, wytrzymałość i wytrzymałość.

 

My chciałbym dzisiaj podzielić się kilkoma informacjami na temat twardości.

 

 

Definicja:

Twardość jest wskaźnikiem wydajności, który mierzy stopień miękkości i twardości materiałów metalowych. Badanie twardości jest szeroko stosowane w praktyce produkcyjnej i badaniach naukowych ze względu na cechy prostych i szybkich metod testowania, badań nieniszczących części oraz pewnych związków z innymi właściwościami mechanicznymi. Służy do badania i oceny właściwości materiałów metalowych. Istnieje wiele metod badania twardości, które można zasadniczo podzielić na kilka typów: metoda wcięcia (np. twardość Brinella, Rockwella, Vickersa itp.), metoda zarysowania (np. metoda Mohsa itp.), metoda odbicia (np. Shore'a) metoda) itp.

 

Fizyczne znaczenie wartości twardości różni się w zależności od różnych metod testowania. Wartość twardości metody wcięcia reprezentuje zdolność powierzchni materiału do przeciwstawienia się odkształceniu plastycznemu spowodowanemu wcięciem innego przedmiotu; Wartość twardości metodą zarysowania reprezentuje zdolność metalu do przeciwstawiania się miejscowym pęknięciom powierzchni; Twardość metodą odbicia reprezentuje wielkość pracy odkształcenia sprężystego metalu. Dlatego wartość twardości nie jest po prostu wielkością fizyczną, ale kompleksowym wskaźnikiem wydajności, który charakteryzuje szereg różnych kombinacji wielkości fizycznych, takich jak elastyczność, plastyczność, wzmocnienie odkształceniowe, wytrzymałość i udarność materiałów. Powszechnie uważa się, że twardość to zdolność metalu do przeciwstawienia się odkształceniom lub pęknięciom w małej objętości na powierzchni

 

Kategoria:

Kod oznaczający twardość metalu to H. Według różnych metod badania twardości, konwencjonalne oznaczenia obejmują twardość Brinella (HB), Rockwella (HRC), Vickersa (HV) i Leeba (HL), wśród których częściej stosuje się HB i HRC.

 

Mierzyć:

 

HB ma szerokie zastosowanie, natomiast HRC nadaje się do materiałów o dużej twardości powierzchniowej, np. twardości po obróbce cieplnej. Różnica między nimi polega na różnych głowicach pomiarowych twardościomierza. Głowicą pomiarową twardościomierza Brinella jest kulka stalowa, natomiast głowicą pomiarową twardościomierza Rockwella jest diament.

 

HV nadaje się do analizy mikroskopowej. Twardość Vickersa (HV) uzyskuje się poprzez wciśnięcie diamentowego wgłębnika o kwadratowym stożku z obciążeniem do 120kg i kątem górnym 136 stopni w powierzchnię materiału, dzieląc pole powierzchni wcięcia materiału przez wartość obciążenia.

 

Ręczny tester twardości HL, łatwy do pomiaru, wykorzystuje kulową głowicę uderzeniową do uderzania w powierzchnię o twardości, powodując odbijanie; Twardość obliczyć ze stosunku prędkości odbicia i prędkości uderzenia stempla w odległości 1 mm od powierzchni próbki. Wzór jest następujący: twardość Leeba HL=1000 × VB (prędkość odbicia)/VA (prędkość uderzenia).

Przenośny twardościomierz Leeba może konwertować pomiary twardości Brinella (HB), Rockwella (HRC), Vickersa (HV) i Shore'a (HS) przy użyciu Leeba (HL). Alternatywnie wartości twardości można zmierzyć bezpośrednio, stosując zasady Brinella (HB), Rockwella (HRC), Vickersa (HV), Leedsa (HL) i Shore'a (HS).

 

Twardość Brinella

 

Twardość Brinella (HB) jest zwykle stosowana w przypadku materiałów bardziej miękkich, takich jak metale nieżelazne, stal przed obróbką cieplną lub po wyżarzaniu. Twardość Rockwella (HRC) jest zwykle stosowana w przypadku materiałów o wyższej twardości, takich jak twardość po obróbce cieplnej i tak dalej.

Twardość tkaniny (HB) to obciążenie próbne o określonej wielkości, podczas którego kulkę ze stali hartowanej lub kulki ze stopu twardego wciska się w powierzchnię badanego metalu, trzyma przez określony czas, a następnie odciąża w celu zmierzenia średnicy wgłębienie na badanej powierzchni. Wartość twardości Brinella jest ilorazem uzyskanym poprzez podzielenie obciążenia przez kulistą powierzchnię wgłębienia. Ogólnie rzecz biorąc, kulkę ze stali hartowanej o określonej wielkości (zwykle o średnicy 10 mm) wciska się w powierzchnię materiału pod pewnym obciążeniem (zwykle 3000 kg), utrzymuje się przez pewien czas, a po rozładowaniu stosunek obciążenia do obszar wcięcia to wartość twardości Brinella (HB) w kilogramach na metr kwadratowy (N/mm2).

 

twardość Rockwella

 

Rockwell hardness is the process of pressing a very hard steel ball or diamond cone into the surface of a specimen under a certain load, and determining the hardness of the material based on the depth of indentation [3]. Rockwell hardness is a hardness index determined by the depth of indentation plastic deformation. Use 0.002 millimeters as a hardness unit. When HB>450 lub próbka jest za mała, nie można zastosować testu twardości Brinella i zamiast tego należy zastosować pomiar twardości Rockwella. Jest to stożek diamentowy o kącie wierzchołkowym 120 stopni lub kulka stalowa o średnicy 1,59 i 3,18 mm, wciskana pod pewnym obciążeniem w powierzchnię badanego materiału, a twardość materiału obliczana jest na podstawie głębokości wcięcie. W zależności od różnej twardości badanych materiałów, istnieją trzy różne skale do przedstawienia:

 

HRA: Jest to twardość uzyskana przy obciążeniu 60 kg i wgłębniku stożkowym diamentowym, stosowana do materiałów o wyjątkowo dużej twardości (takich jak twarde stopy).

HRB: Jest to twardość uzyskana przy obciążeniu 100 kg i kulce ze stali hartowanej o średnicy 1,58 mm, stosowanej do materiałów o niższej twardości (takich jak stal wyżarzana, żeliwo itp.).

HRC: Jest to twardość uzyskana przy obciążeniu 150 kg i wgłębniku stożkowym diamentowym, stosowana do materiałów o dużej twardości (takich jak stal hartowana).

 

Twardość Vickersa

 

Test twardości Vickersa dla rur stalowych bez szwu jest również metodą badania wcięcia, którą można zastosować do określenia twardości bardzo cienkich materiałów metalowych i warstw powierzchniowych. Ma główne zalety metod Brinella i Rockwella i przezwycięża ich podstawowe wady, ale nie jest tak prosta jak metoda Rockwella, a metoda Vickersa jest rzadko stosowana w standardach rur stalowych.