Tvrdoća je mjera sposobnosti metalnog materijala da se odupre pritisku ili ugrizanju vanjskom silom i jedan je od najvažnijih pokazatelja mehaničkih svojstava metalnih materijala. Ispitivanje tvrdoće je jedna od najbržih, najekonomičnijih i najjednostavnijih metoda ispitivanja za procjenu mehaničkih svojstava metala. Ispitivanje tvrdoće može odražavati razlike u svojstvima metalnih materijala u različitim hemijskim sastavima, organizacionim strukturama i uslovima procesa termičke obrade, pa se široko koristi u kontroli svojstava metala, nadzoru kvaliteta procesa termičke obrade i razvoju novih materijala.
Tvrdoća po Brinellu
Postiže se pritiskom čelične kuglice za gašenje ili karbidne kugle prečnika D u površinu metalnog materijala koji se mjeri s opterećenjem P određene veličine, držeći je određeno vrijeme, a zatim skidajući opterećenje. Omjer opterećenja P i površine udubljenja F je vrijednost Brinellove tvrdoće, označena kao HB. Vrijednosti tvrdoće po Brinellu se općenito izražavaju u kilogramima sile/mm² (N/mm²), ali se u praksi također obično koriste kao HBW ili HBS.
1 metoda mjerenja
Uvjeti ispitivanja: ispitno opterećenje i promjer ispitne čelične kugle treba odrediti prema stvarnim performansama materijala. Uobičajeno ispitno opterećenje i promjer čelične kuglice imaju fiksne standarde za prilagođavanje testu tvrdoće različitih materijala.
Proces mjerenja: Materijal koji se ispituje se prvo stavlja na tester tvrdoće, a zatim se vrši ispitivanje udubljenja sa odabranim opterećenjem i čeličnom kuglom. Nakon određenog vremena držanja, opterećenje se uklanja i mjeri se promjer udubljenja.
Proračun tvrdoće: Na osnovu prečnika udubljenja, vrednost Brinellove tvrdoće se može izračunati pomoću formule ili traženjem tabele.
2 Aplikacija
Brinell tester tvrdoće se uglavnom koristi za određivanje tvrdoće lijevanog željeza, čelika, obojenih metala i mekih legura i drugih materijala.
Široko se koristi u metalurgiji, kovanju, elektroenergetici, naftnim mašinama, šinskim vozilima, automobilima, vojnoj opremi, laboratorijama, fakultetima i univerzitetima i naučnim istraživanjima.
3 način izražavanja
Simbol tvrdoće po Brinellu sa HBS ili HBW. HBS označava da je indenter kaljena čelična kugla, koja se koristi za određivanje vrijednosti tvrdoće po Brinellu od 450 ispod materijala; HBW označava da je indenter cementirani karbid, koji se koristi za određivanje vrijednosti tvrdoće po Brinellu od 650 ispod materijala.
Izraz: broj ispred HBS ili HBW je vrijednost tvrdoće, praćen brojevima kako bi se označili uvjeti ispitivanja, uključujući prečnik kuglice indentera, ispitno opterećenje i vrijeme držanja testnog opterećenja (10~15s nije označeno) . Na primjer, 170HBS10/1000/30 označava da je vrijednost Brinellove tvrdoće od 170 mjerena čeličnom kuglom prečnika 10 mm, držanom 30 s pod ispitnim opterećenjem od 9807 N (1000 kg).
Vickers Hardness
Vickers tvrdoća, izražena simbolom HV, je Britanci Smith (Robert L. Smith) i Sedland (George E. Sandland) 1921. godine u Vickers kompaniji (Vickers Ltd) predložili. Koristi relativni površinski ugao od 136 stepeni između dijamantskog pozitivnog prizmatičnog konusa indentera, u odredbama opterećenja F pod dejstvom pritiska u površinu ispitnog uzorka, zadrži određeni vremenski period nakon istovara, izmeri dužinu dijagonale udubljenja d , a zatim izračunati površinu udubljenja i na kraju iz udubljenja izračunati prosječni pritisak na površinu površine tvrdoće metala Vickersove vrijednosti.
1 Metoda mjerenja
U stvarnom mjerenju, ne morate vršiti složene proračune, ali prema izmjerenoj dijagonalnoj dužini udubljenja d vrijednosti, direktno provjerite tabelu da biste dobili izmjerenu vrijednost tvrdoće.
Uobičajeni opseg opterećenja Vickers testera tvrdoće od 49,03 ~ 980,7N, pogodan za veće radne komade i određivanje tvrdoće dubljeg površinskog sloja.
Za određivanje tvrdoće tanjeg radnog komada, površine alata ili sloja oplate, možete koristiti malo opterećenje Vickers tvrdoću, ispitno opterećenje od 1.961 ~ 49.03N.
Micro Vickers tvrdoća je pogodna za mikroskopsku analizu.
2 Zastupanje
Vrijednost tvrdoće po Vickersu standardnog formata za izvještavanje xHVy, gdje x predstavlja vrijednost Vickersove tvrdoće, y predstavlja mjerenje vrijednosti opterećenja koje se koristi (jedinica: kg sila). Na primjer, vrijednost tvrdoće 185HV5 je 185, mjerenje vrijednosti opterećenja koja se koristi za silu od 5 kg.
3 Raspon primjene
Vickers mjerač tvrdoće ima širok spektar primjena, može mjeriti gotovo sve metalne materijale koji se koriste u industriji, od vrlo mekih materijala do vrlo tvrdih materijala koji se mogu mjeriti. Osim toga, može se koristiti i za ispitivanje tvrdoće keramičkih materijala, plastike i gume, kartonskih materijala i tako dalje.
4 Zahtjevi za uzorke
Površina uzorka treba da bude glatka i ravna, bez oksidne kože, ostataka i ulja.
Općenito, parametar površinske hrapavosti uzorka po Vickersu Ra nije veći od {{0}}}.40 μm, malo opterećenje Vickersov uzorak tvrdoće nije veći od 0,20 μm, mikro Vickersov uzorak tvrdoće nije veće od 0,10 μm.
Rockwell tvrdoća
Tvrdoća po Rockwellu je indeks za određivanje vrijednosti tvrdoće prema dubini plastične deformacije udubljenja. Koristi specificirane uslove utiskivača (dijamantski konus, čelična kugla ili kugla od volfram karbida) utisnutog na površinu uzorka u dva koraka i mjeri dubinu preostale dubine udubljenja h da bi se prikazala tvrdoća.
1 metoda mjerenja utiskivač i ispitna sila
Test tvrdoće po Rockwellu korištenjem tri vrste indentera (dijamantski konus i dva promjera čelične kuglice) i tri vrste ispitne sile (60 kg, 100 kg, 150 kg). Ove kombinacije odgovaraju Rockwell tvrdoći devet skala, odnosno HRA, HRB, HRC, HRD, HRE, HRF, HRG, HRH, HRK. površinski Rockwell test tvrdoće koristi dva indentera i tri manje ispitne sile (15kg, 30kg, 45kg), što odgovara šest skala.
2 Proračun vrijednosti tvrdoće
Vrijednost tvrdoće po Rockwellu izračunava se po sljedećoj formuli: N-konstanta (za različite skale, N je 100 ili 130); h-preostala dubina udubljenja, mm; S-konstanta (za tvrdoću po Rockwellu, S=0.002 mm; za površinsku Rockwell tvrdoću, S=0.001 mm).
3 Karakteristike
Prednosti: Test tvrdoće po Rockwellu je jednostavan i brz, udubljenje je malo, određivanje širokog raspona, primjenjivo na većinu metalnih materijala.
Nedostaci: slaba reprezentativnost, ponovljivost podataka nije dobra, neprimjenjivo za organizaciju neravnog materijala ili tankog materijala i površinskog očvršćavanja sloja.
4 Aplikacija
Test tvrdoće po Rockwellu se obično koristi za materijale visoke tvrdoće, kao što su čelik za gašenje, liveno gvožđe, itd.
Tri najčešće korišćene skale su HRA, HRB i HRC, koje su pogodne za materijale različite tvrdoće.
Izbor skala tvrdoće
HRA: Koristi se za materijale veće tvrdoće, kao što su čelični lim, cementirani karbid, sa opterećenjem od 60 kg i utiskivač dijamantskog konusa.
HRB: Koristi se za materijale manje tvrdoće, kao što su meki čelik, obojeni metali, žareni čelik, itd., sa opterećenjem od 100 kg i kuglom od kaljenog čelika prečnika 1,5875 mm.
HRC: Za materijale veće tvrdoće, kao što su čelik za gašenje, liveno gvožđe, itd., korišćenjem opterećenja od 150 kg i dijamantskim konusom za utiskivanje.
Odabirom odgovarajuće kombinacije indentera i ispitne sile, Rockwell test tvrdoće može pružiti precizne vrijednosti tvrdoće, pružajući važnu osnovu za odabir materijala i kontrolu kvaliteta.