Kõvadus on metallmaterjali võime mõõta välisjõu survele või söövitamisele vastupanuvõimet ning see on metallmaterjalide mehaaniliste omaduste üks olulisemaid näitajaid. Kõvadustest on üks kiiremaid, ökonoomsemaid ja lihtsamaid katsemeetodeid metallide mehaaniliste omaduste hindamiseks. Kõvaduse testimine võib kajastada metallimaterjalide omaduste erinevusi erinevates keemilises koostises, organisatsiooni struktuurides ja kuumtöötlusprotsessi tingimustes, mistõttu kasutatakse seda laialdaselt metalli omaduste kontrollimisel, kuumtöötlusprotsessi kvaliteedi järelevalvel ja uute materjalide väljatöötamisel. materjalid.
Brinelli kõvadus
See saavutatakse mõõdetava D läbimõõduga teraskuuli või karbiidkuuli D läbimõõduga surumisega kindla suurusega koormusega P mõõdetava metallmaterjali pinnale, seda teatud aja hoides ja seejärel koormuse eemaldamisega. Koormuse P suhe süvendi F pindala on Brinelli kõvaduse väärtus, mida tähistatakse kui HB. Brinelli kõvaduse väärtusi väljendatakse üldiselt jõu kilogrammides/mm² (N/mm²), kuid praktikas kasutatakse neid tavaliselt ka kui HBW või HBS.
1 mõõtmismeetod
Katsetingimused: katsekoormus ja katsetava teraskuuli läbimõõt tuleb määrata vastavalt materjali tegelikule jõudlusele. Tavalisel katsekoormusel ja teraskuuli läbimõõdul on fikseeritud standardid, et kohaneda erinevate materjalide kõvaduskatsega.
Mõõtmisprotsess: katsetatav materjal asetatakse esmalt kõvaduse testerile ja seejärel tehakse valitud koormuse ja teraskuuliga süvenduskatse. Pärast teatud aja hoidmist eemaldatakse koormus ja mõõdetakse süvendi läbimõõt.
Kõvaduse arvutamine: taande läbimõõdu põhjal saab arvutada Brinelli kõvaduse väärtuse valemi või tabeli abil.
2 Rakendus
Brinelli kõvaduse testerit kasutatakse peamiselt malmi, terase, värviliste metallide ning pehmete sulamite ja muude materjalide kõvaduse määramiseks.
Seda kasutatakse laialdaselt metallurgias, sepistamises, elektrienergia, naftamasinate, raudteesõidukite, autode, sõjavarustuse, laborite, kolledžite ja ülikoolide ning teadusuuringute valdkonnas.
3 väljendusviis
Brinelli kõvaduse sümbol HBS või HBW-ga. HBS näitab, et sisestus on karastatud teraskuul, mida kasutatakse Brinelli kõvaduse määramiseks materjalist 450; HBW näitab, et sisend on tsementeeritud karbiid, mida kasutatakse materjalist madalamal Brinelli kõvaduse väärtuse 650 määramiseks.
Avaldis: arv enne HBS-i või HBW-d on kõvaduse väärtus, millele järgnevad numbrid, mis näitavad katsetingimusi, sealhulgas taandri kuuli läbimõõtu, katsekoormust ja katsekoormuse hoidmise aega (10–15 s pole märgitud) . Näiteks 170HBS10/1000/30 näitab, et Brinelli kõvadusväärtus 170 mõõdetuna 10 mm läbimõõduga teraskuuliga, mida hoiti 30 sekundit katsekoormusel 9807 N (1000 kg).
Vickersi kõvadus
Vickersi kõvadus, mida väljendab sümbol HV, on Briti Smith (Robert L. Smith) ja Sedland (George E. Sandland) 1921. aastal Vickersi ettevõttes (Vickers Ltd) pakutud. See kasutab teemant-positiivse prismaatilise koonuse taande vahelist suhtelist pinnanurka 136 kraadi, koormuse F tingimustes surve all katseproovi pinnale, hoiab teatud aja pärast mahalaadimist, mõõdab süvendi diagonaali pikkust d , ja seejärel arvutada taande pindala ja lõpuks välja taandest välja keskmine rõhk metalli kõvaduse pindalale Vickersi väärtus.
1 Mõõtmismeetod
Tegelikul mõõtmisel pole vaja keerulisi arvutusi teha, kuid vastavalt taande d väärtuse mõõdetud diagonaali pikkusele kontrollige mõõdetud kõvaduse väärtuse saamiseks otse tabelit.
Tavaliselt kasutatava Vickersi kõvaduse testeri koormusvahemik 49,03–980,7 N, sobib suuremate toorikute ja sügavama pinnakihi kõvaduse määramiseks.
Õhema tooriku, tööriista pinna või kattekihi kõvaduse määramiseks võite kasutada väikest koormust Vickersi kõvadust, katsekoormust 1,961 ~ 49,03 N.
Micro Vickersi kõvadus sobib mikroskoopiliseks analüüsiks.
2 Esindus
Vickersi kõvaduse väärtus standardvormingus xHVy aruandluseks, kus x tähistab Vickersi kõvaduse väärtust, y tähistab kasutatud koormuse väärtust (ühik: jõud kg). Näiteks 185HV5 kõvadusväärtus 185, koormuse väärtuse mõõtmine, mida kasutatakse 5 kg jõu korral.
3 Kasutusala
Vickersi kõvaduse testeril on lai valik rakendusi, saab mõõta peaaegu kõiki tööstuses kasutatavaid metallmaterjale, alates väga pehmetest materjalidest kuni väga kõvade materjalideni. Lisaks saab seda kasutada ka keraamiliste materjalide, plastide ja kummi, pappmaterjalide jms kõvaduse testimiseks.
4 Näidisnõuded
Proovi pind peab olema sile ja tasane, ilma oksiidikihi, prahi ja õlita.
Üldiselt ei ole Vickersi kõvaduse proovi pinnakareduse parameeter Ra suurem kui {{0}},40 μm, väikese koormusega proovi Vickersi kõvadus ei ole suurem kui 0,20 μm, mikro-Vickersi kõvadusnäidis ei ole suurem suurem kui 0,10 μm.
Rockwelli kõvadus
Rockwelli kõvadus on indeks kõvaduse väärtuse määramiseks plastilise deformatsiooni sügavuse järgi. See kasutab kahes etapis proovi pinnale pressitud taandri (teemantkoonus, teraskuul või volframkarbiidist kuul) kindlaksmääratud tingimusi ja mõõdab kõvaduse väljendamiseks süvendi jääksügavuse h sügavust.
1 mõõtmismeetodi taane ja katsejõud
Rockwelli kõvaduse test, kasutades kolme tüüpi taandrit (teemantkoonus ja kahe läbimõõduga teraskuul) ja kolme tüüpi katsejõudu (60 kg, 100 kg, 150 kg). Need kombinatsioonid vastavad üheksa skaala Rockwelli kõvadusele, nimelt HRA, HRB, HRC, HRD, HRE, HRF, HRG, HRH, HRK. Pinnapealne Rockwelli kõvaduskatse kasutab kahte taandrit ja kolme väiksemat katsejõudu (15 kg, 30 kg, 45 kg), mis vastavad kuuele skaalale.
2 Kõvadusväärtuse arvutamine
Rockwelli kõvaduse väärtus arvutatakse järgmise valemiga: N-konstant (erinevate skaalade puhul võtab N 100 või 130); h-jääksügavus, mm; S-konstant (Rockwelli kõvaduse korral S=0,002 mm; pinna Rockwelli kõvaduse korral S=0,001 mm).
3 Omadused
Eelised: Rockwelli kõvaduse test on lihtne ja kiire, taane on väike, laia vahemiku määramine, sobib enamiku metallmaterjalide puhul.
Puudused: halb esinduslikkus, andmete korratavus ei ole hea, ei kehti ebaühtlase materjali või õhukese materjali ja pinna kõveneva kihi organiseerimisel.
4 Rakendus
Rockwelli kõvadustesti kasutatakse tavaliselt suure kõvadusega materjalide puhul, nagu karastusteras, malm jne.
Kolm enamkasutatavat kaalu on HRA, HRB ja HRC, mis sobivad erineva kõvadusega materjalidele.
Kõvaduskaalade valik
HRA: kasutatakse suurema kõvadusega materjalide jaoks, nagu terasleht, tsementeeritud karbiid, 60 kg koormusega ja teemantkoonuse sisestus.
HRB: kasutatakse madalama kõvadusega materjalide jaoks, nagu pehme teras, värvilised metallid, lõõmutatud teras jne, 100 kg koormusega ja 1,5875 mm läbimõõduga karastatud teraskuul.
HRC: Suurema kõvadusega materjalide jaoks, nagu karastusteras, malm jne, kasutades 150 kg koormust ja teemantkoonust.
Valides sobiva sisestus- ja katsejõu kombinatsiooni, võib Rockwelli kõvaduse test anda täpsed kõvaduse väärtused, mis on oluliseks aluseks materjali valikul ja kvaliteedikontrollil.