Код твердості металу – H. Згідно з різними методами вимірювання твердості, традиційні представлення включають твердість за Брінеллем (HB), Роквеллом (HRC), Віккерсом (HV), Лібом (HL), твердість за Шором (HS) тощо, серед яких Частіше використовуються HB і HRC. HB має ширший спектр застосування, а HRC підходить для матеріалів з високою поверхневою твердістю, наприклад твердістю під час термічної обробки. Відмінність полягає в тому, що індентор твердомера інший. Твердомір за Брінеллем є кульковим індентором, тоді як твердомір за Роквеллом є алмазним індентором.
HV-придатний для мікроскопічного аналізу. Твердість за Віккерсом (HV) Притиснути поверхню матеріалу навантаженням менше 120 кг алмазним квадратним конусним індентором з кутом при вершині 136°. Площа поверхні ямки для вдавлення матеріалу ділиться на значення навантаження, яке є значенням твердості за Віккерсом (HV). Твердість за Віккерсом виражається як HV (див. GB/T4340-1999), і вона вимірює надзвичайно тонкі зразки.
Портативний твердомір HL зручний для вимірювання. Він використовує ударну кулькову головку для удару по твердій поверхні та створення відскоку. Твердість розраховується як співвідношення швидкості відскоку пуансона на відстані 1 мм від поверхні зразка до швидкості удару. Формула така: твердість за Лейбом HL=1000×VB (швидкість відскоку)/VA (швидкість удару).
Портативний твердомір за Лібом може бути конвертований у твердість за Брінеллем (HB), Роквеллом (HRC), Віккерсом (HV), Шором (HS) після вимірювання за Лібом (HL). Або використовуйте принцип Ліба для прямого вимірювання значення твердості за Брінеллем (HB), Роквеллом (HRC), Віккерсом (HV), Лібом (HL), Шором (HS).
HB - твердість за Брінеллем:
Твердість за Брінеллем (HB) зазвичай використовується, коли матеріал м’якший, наприклад, кольорові метали, сталь перед термообробкою або після відпалу. Твердість за Роквеллом (HRC) зазвичай використовується для матеріалів з більш високою твердістю, наприклад твердістю після термічної обробки тощо.
Твердість за Брінеллем (HB) - це випробувальне навантаження певного розміру. Загартована сталева кулька або карбідна кулька певного діаметру вдавлюється в поверхню металу, що перевіряється. Випробувальне навантаження підтримується протягом певного часу, а потім навантаження знімається, щоб виміряти діаметр вдавлення на поверхні, що підлягає випробуванню. Значення твердості за Брінеллем - це частка, отримана шляхом ділення навантаження на площу сферичної поверхні вдавлення. Як правило, загартована сталева кулька певного розміру (зазвичай 10 мм у діаметрі) вдавлюється в поверхню матеріалу з певним навантаженням (зазвичай 3000 кг) і витримується протягом певного періоду часу. Після зняття навантаження відношення навантаження до площі вдавлення є значенням твердості за Брінеллем (HB), а одиницею є кілограм сили/мм2 (Н/мм2).
Твердість за Роквеллом визначає індекс твердості на основі глибини пластичної деформації вдавлення. Як одиниця твердості використовується 0,002 мм. Якщо HB>450 або зразок занадто малий, тест на твердість за Брінеллем не може бути використаний, а замість нього використовується вимірювання твердості за Роквеллом. Він використовує алмазний конус з кутом вершини 120° або сталеву кульку діаметром 1,59 або 3,18 мм для втиснення в поверхню випробовуваного матеріалу під певним навантаженням, а твердість матеріалу розраховується з глибини відступу. Відповідно до твердості досліджуваного матеріалу вона виражається трьома різними шкалами:
HRA: це твердість, отримана за допомогою навантаження 60 кг і алмазного конічного індентора, який використовується для матеріалів з надзвичайно високою твердістю (таких як цементований карбід тощо).
HRB: це твердість, отримана за допомогою навантаження 100 кг і загартованої сталевої кульки діаметром 1,58 мм, яка використовується для матеріалів із меншою твердістю (таких як відпалена сталь, чавун тощо).
HRC: це твердість, отримана за допомогою навантаження 150 кг і алмазного конічного індентора, який використовується для матеріалів з дуже високою твердістю (таких як загартована сталь тощо).
Крім того:
1.HRC означає шкалу твердості Роквелла С.
2.HRC і HB широко використовуються у виробництві.
3. HRC застосовний діапазон HRC 20-67, еквівалентний HB225-650,
Якщо твердість вища за цей діапазон, використовуйте твердість за Роквеллом за шкалою HRA,
Якщо твердість нижча за цей діапазон, використовуйте твердість Роквелла B за шкалою HRB,
Верхня межа твердості за Брінеллем становить HB650, яка не може бути вище цього значення.
4. Індентор твердоміра Роквелла за шкалою C є алмазним конусом з кутом вершини 120 градусів. Тестове навантаження - це певна величина. Китайський стандарт - 150 кгс. Індентором твердомера за Брінеллем є кулька із загартованої сталі (HBS) або карбідна кулька (HBW). Тестове навантаження змінюється в залежності від діаметра кулі, коливається від 3000 до 31,25 кгс.
5. Відступ твердості за Роквеллом дуже малий, і виміряне значення є локалізованим. Щоб знайти середнє значення, необхідно виміряти кілька точок. Він підходить для готових продуктів і тонких шматочків і класифікується як неруйнівний контроль. Відступ твердості за Брінеллем більший, виміряне значення точне, воно не підходить для готових виробів і тонких скибочок і, як правило, не класифікується як неруйнівний контроль.
6. Значення твердості за Роквеллом є безіменним числом без одиниць. (Тому твердість за Роквеллом невірно називати певним ступенем.) Значення твердості за Брінеллем має одиниці і має певне приблизне співвідношення з міцністю на розрив.
7. Твердість за Роквеллом відображається безпосередньо на циферблаті або в цифровому вигляді. Він простий в управлінні, швидкий та інтуїтивно зрозумілий і підходить для масового виробництва. Для визначення твердості за Брінеллем потрібен мікроскоп, щоб виміряти діаметр відбитка, а потім переглянути таблицю або обчислити, що є більш громіздким у роботі.
8. За певних умов HB і HRC можна поміняти місцями, переглянувши таблицю. Формулу ментального розрахунку можна приблизно записати так: 1HRC≈1/10HB.
Випробування на твердість є простим і легким методом перевірки механічних властивостей. Щоб використовувати тест на твердість замість певних тестів механічних властивостей, у виробництві потрібне точніше співвідношення між твердістю та міцністю.
Практика довела, що між різними значеннями твердості металевих матеріалів і між значенням твердості та значенням міцності існує приблизно відповідне співвідношення. Оскільки значення твердості визначається початковим опором пластичній деформації та опором подальшій пластичній деформації, чим вища міцність матеріалу, тим вище стійкість до пластичної деформації та вище значення твердості.
Час публікації: 16 серпня 2024 р
