Độ cứng kim loại thông thường
Dec 02, 2023
Độ cứng là một chỉ số đặc tính cơ học đo mức độ mềm và độ cứng của vật liệu kim loại. Nó thể hiện khả năng chống biến dạng của thể tích cục bộ trên bề mặt kim loại. Độ cứng không phải là một khái niệm vật lý đơn giản mà là một chỉ số toàn diện về các tính chất cơ học như độ đàn hồi, độ dẻo, độ bền và độ dẻo dai của vật liệu.
Chúng tôi xin chia sẻ một số thông tin về độ cứng ngày hôm nay.
Sự định nghĩa:
Độ cứng là một chỉ số hiệu suất đo mức độ mềm và độ cứng của vật liệu kim loại. Kiểm tra độ cứng được sử dụng rộng rãi trong thực tiễn sản xuất và nghiên cứu khoa học do đặc điểm của nó là phương pháp kiểm tra đơn giản và nhanh chóng, kiểm tra không phá hủy các bộ phận và mối quan hệ nhất định với các tính chất cơ học khác. Nó được sử dụng để kiểm tra và đánh giá tính chất của vật liệu kim loại. Có nhiều phương pháp kiểm tra độ cứng, về cơ bản có thể chia thành nhiều loại: phương pháp thụt đầu dòng (như Brinell, Rockwell, độ cứng Vickers, v.v.), phương pháp cào (như phương pháp Mohs, v.v.), phương pháp bật lại (như Shore phương pháp), v.v.
Ý nghĩa vật lý của các giá trị độ cứng thay đổi theo các phương pháp thử nghiệm khác nhau. Giá trị độ cứng của phương pháp thụt biểu thị khả năng bề mặt vật liệu chống lại biến dạng dẻo do vết lõm của vật thể khác gây ra; Giá trị độ cứng của phương pháp làm xước thể hiện khả năng của kim loại chống lại các vết nứt bề mặt cục bộ; Độ cứng của phương pháp phục hồi thể hiện độ lớn của công biến dạng đàn hồi của kim loại. Do đó, giá trị độ cứng không chỉ đơn giản là một đại lượng vật lý mà còn là một chỉ số hiệu suất toàn diện đặc trưng cho một loạt các kết hợp khác nhau của các đại lượng vật lý như độ đàn hồi, độ dẻo, độ bền biến dạng, độ bền và độ dẻo dai của vật liệu. Người ta thường tin rằng độ cứng là khả năng của kim loại chống lại sự biến dạng hoặc gãy xương trong một thể tích nhỏ trên bề mặt.
Loại:
Mã cho độ cứng kim loại là H. Theo các phương pháp kiểm tra độ cứng khác nhau, các chỉ dẫn thông thường bao gồm độ cứng Brinell (HB), Rockwell (HRC), Vickers (HV) và Leeb (HL), trong đó HB và HRC được sử dụng phổ biến hơn.
Đo lường:
HB có nhiều ứng dụng, trong khi HRC phù hợp với các vật liệu có độ cứng bề mặt cao, chẳng hạn như độ cứng xử lý nhiệt. Sự khác biệt giữa hai loại này nằm ở các đầu đo khác nhau của máy đo độ cứng. Đầu đo của máy đo độ cứng Brinell là một quả bóng thép, trong khi đầu đo của máy đo độ cứng Rockwell là một viên kim cương.
HV thích hợp cho phân tích vi mô. Độ cứng Vickers (HV) thu được bằng cách nhấn một mũi nhọn hình nón vuông kim cương có tải trọng lên tới 120kg và góc trên 136 độ vào bề mặt vật liệu, chia diện tích bề mặt của vết lõm vật liệu cho giá trị tải trọng.
Máy đo độ cứng cầm tay HL, dễ đo, sử dụng đầu bi tác động tác động lên bề mặt độ cứng, gây nảy; Tính độ cứng bằng tỷ số giữa vận tốc bật lại và vận tốc va đập của chày ở khoảng cách 1 mm so với bề mặt mẫu thử. Công thức là: Độ cứng Leeb HL=1000 × VB (vận tốc bật lại)/VA (vận tốc va chạm).
Máy đo độ cứng Leeb cầm tay có thể chuyển đổi các phép đo độ cứng Brinell (HB), Rockwell (HRC), Vickers (HV) và Shore (HS) bằng Leeb (HL). Ngoài ra, các giá trị độ cứng có thể được đo trực tiếp bằng các nguyên tắc Brinell (HB), Rockwell (HRC), Vickers (HV), Leeds (HL) và Shore (HS).
brinell độ cứng
Độ cứng Brinell (HB) thường được sử dụng khi vật liệu mềm hơn, chẳng hạn như kim loại màu, thép trước khi xử lý nhiệt hoặc sau khi ủ. Độ cứng Rockwell (HRC) thường được sử dụng cho các vật liệu có độ cứng cao hơn, chẳng hạn như độ cứng sau khi xử lý nhiệt, v.v.
Độ cứng của vải (HB) là tải thử nghiệm có kích thước nhất định, trong đó một đường kính nhất định của quả bóng thép hoặc quả bóng hợp kim cứng được ép vào bề mặt kim loại được thử nghiệm, giữ trong một thời gian xác định và sau đó dỡ tải để đo đường kính của vết lõm trên bề mặt được kiểm tra. Giá trị độ cứng Brinell là thương số thu được bằng cách chia tải trọng cho diện tích bề mặt hình cầu của vết lõm. Thông thường, một quả bóng thép cứng có kích thước nhất định (thường có đường kính 10 mm) được ép vào bề mặt vật liệu dưới một tải trọng nhất định (thường là 3000kg), được duy trì trong một khoảng thời gian và sau khi dỡ tải, tỷ lệ giữa tải trọng và diện tích vết lõm là giá trị độ cứng Brinell (HB), tính bằng kilôgam trên mét vuông (N/mm2).
Rockwell độ cứng
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 hoặc mẫu quá nhỏ, không thể sử dụng phép đo độ cứng Brinell và thay vào đó nên sử dụng phép đo độ cứng Rockwell. Đó là một hình nón kim cương có góc trên 120 độ hoặc một quả bóng thép có đường kính 1,59 và 3,18mm, được ép vào bề mặt vật liệu được thử nghiệm dưới một tải trọng nhất định và độ cứng của vật liệu được tính từ độ sâu của vật liệu. vết lõm. Theo độ cứng khác nhau của vật liệu thử nghiệm, có ba thang đo khác nhau để biểu thị:
HRA: Đó là độ cứng thu được khi sử dụng tải trọng 60kg và đầu đo hình nón kim cương, được sử dụng cho các vật liệu có độ cứng cực cao (chẳng hạn như hợp kim cứng).
HRB: Là độ cứng thu được khi sử dụng tải trọng 100kg và quả bóng thép tôi có đường kính 1,58mm, dùng cho các vật liệu có độ cứng thấp hơn (như thép ủ, gang, v.v.).
HRC: Đó là độ cứng thu được bằng cách sử dụng tải trọng 150kg và đầu đo hình nón kim cương, được sử dụng cho các vật liệu có độ cứng cao (chẳng hạn như thép tôi).
Độ cứng Vickers
Kiểm tra độ cứng Vickers đối với ống thép liền mạch cũng là một phương pháp kiểm tra vết lõm có thể được sử dụng để xác định độ cứng của vật liệu kim loại rất mỏng và các lớp bề mặt. Nó có những ưu điểm chính của phương pháp Brinell và Rockwell và khắc phục được những nhược điểm cơ bản của chúng, nhưng nó không đơn giản như phương pháp Rockwell và phương pháp Vickers hiếm khi được sử dụng trong các tiêu chuẩn ống thép.
