Schopnosť kovového materiálu odolávať pretlačeniu povrchu tvrdými predmetmi sa nazýva tvrdosť. Podľa rôznych testovacích metód a rozsahu použitia možno tvrdosť rozdeliť na tvrdosť podľa Brinella, tvrdosť podľa Rockwella, tvrdosť podľa Vickersa, tvrdosť podľa Shorea, mikrotvrdosť a tvrdosť pri vysokej teplote. Existujú tri bežne používané tvrdosti rúr: tvrdosť podľa Brinella, Rockwella a podľa Vickersa.
A. Tvrdosť podľa Brinella (HB)
Použite oceľovú guľôčku alebo karbidovú guľôčku určitého priemeru na zatlačenie do povrchu vzorky špecifikovanou skúšobnou silou (F). Po určenom čase držania odstráňte skúšobnú silu a zmerajte priemer vtlačenia (L) na povrchu vzorky. Hodnota tvrdosti podľa Brinella je kvocient získaný vydelením skúšobnej sily plochou povrchu vtlačenej gule. Vyjadrené v HBS (oceľová guľa), jednotka je N/mm2 (MPa).
Výpočtový vzorec je:
Vo vzorci: F – skúšobná sila vtlačená do povrchu vzorky kovu, N;
D – Priemer skúšobnej oceľovej gule, mm;
d – priemerný priemer vtlačenia, mm.
Meranie tvrdosti podľa Brinella je presnejšie a spoľahlivejšie, ale vo všeobecnosti je HBS vhodný len pre kovové materiály pod 450 N/mm2 (MPa) a nie je vhodný pre tvrdšiu oceľ alebo tenšie plechy. Spomedzi noriem pre oceľové rúry je najrozšírenejšia tvrdosť podľa Brinella. Priemer vtlačenia d sa často používa na vyjadrenie tvrdosti materiálu, čo je intuitívne a pohodlné.
Príklad: 120HBS10/1000130: Znamená to, že hodnota tvrdosti podľa Brinella nameraná pomocou oceľovej guľôčky s priemerom 10 mm pri testovacej sile 1000 Kgf (9,807 KN) počas 30 sekúnd (sekúnd) je 120 N/mm2 (MPa).
B. Rockwellova tvrdosť (HR)
Rockwellova skúška tvrdosti, podobne ako Brinellova skúška tvrdosti, je skúšobná metóda vtlačovania. Rozdiel je v tom, že meria hĺbku priehlbiny. To znamená, že pri postupnom pôsobení počiatočnej testovacej sily (Fo) a celkovej testovacej sily (F) sa indentor (kužeľ alebo oceľová guľa oceliarne) vtlačí do povrchu vzorky. Po určenom čase držania sa hlavná sila odstráni. Testovacia sila, na výpočet hodnoty tvrdosti použite nameraný prírastok zvyškovej hĺbky vtlačenia (e). Jeho hodnota je anonymné číslo reprezentované symbolom HR a používané stupnice zahŕňajú 9 stupníc vrátane A, B, C, D, E, F, G, H a K. Medzi nimi bežne používané stupnice na testovanie tvrdosti ocele sú vo všeobecnosti A, B a C, menovite HRA, HRB a HRC.
Hodnota tvrdosti sa vypočíta podľa nasledujúceho vzorca:
Pri testovaní so stupnicou A a C je HR=100-e
Pri testovaní pomocou stupnice B je HR=130-e
Vo vzorci e – zvyškový prírastok hĺbky vtlačenia je vyjadrený v špecifikovanej jednotke 0,002 mm, to znamená, že keď je axiálne posunutie indentora jedna jednotka (0,002 mm), je to ekvivalentné zmene tvrdosti podľa Rockwella o jedno číslo. Čím väčšia je hodnota e, tým nižšia je tvrdosť kovu a naopak.
Použiteľný rozsah vyššie uvedených troch stupníc je nasledujúci:
HRA (diamantový kužeľový indentor) 20-88
HRC (diamantový kužeľový indentor) 20-70
HRB (priemer 1,588 mm oceľové guľôčkové indentor) 20-100
Rockwellova skúška tvrdosti je v súčasnosti široko používaná metóda, medzi ktorými sa HRC používa v normách pre oceľové rúry na druhom mieste po tvrdosti HB podľa Brinella. Tvrdosť podľa Rockwella možno použiť na meranie kovových materiálov od extrémne mäkkých až po extrémne tvrdé. Vyrovnáva nedostatky Brinellovej metódy. Je jednoduchšia ako metóda podľa Brinella a hodnotu tvrdosti je možné odčítať priamo z číselníka tvrdomeru. Hodnota tvrdosti však vzhľadom na jej malé vrúbkovanie nie je taká presná ako pri Brinellovej metóde.
C. Tvrdosť podľa Vickersa (HV)
Vickersova skúška tvrdosti je tiež skúšobná metóda vtlačovania. Vtláča štvorcový pyramídový diamantový indentor s uhlom 1360 medzi protiľahlými povrchmi do testovacieho povrchu zvolenou testovacou silou (F) a odstraňuje ho po špecifikovanom čase držania. Sila, zmerajte dĺžku dvoch uhlopriečok priehlbiny.
Hodnota tvrdosti podľa Vickersa je podiel testovacej sily vydelený plochou povrchu vtlačenia. Jeho vzorec na výpočet je:
Vo vzorci: HV – symbol tvrdosti podľa Vickersa, N/mm2 (MPa);
F-skúšobná sila, N;
d – aritmetický priemer dvoch uhlopriečok odsadenia, mm.
Skúšobná sila F použitá pri tvrdosti podľa Vickersa je 5 (49,03), 10 (98,07), 20 (196,1), 30 (294,2), 50 (490,3), 100 (980,7) Kgf (N) a ďalších šesť úrovní. Hodnotu tvrdosti možno merať Rozsah je 5~1000HV.
Príklad metódy vyjadrenia: 640HV30/20 znamená, že hodnota tvrdosti podľa Vickersa nameraná skúšobnou silou 30Hgf (294,2N) po dobu 20S (sekúnd) je 640N/mm2 (MPa).
Metódu tvrdosti podľa Vickersa možno použiť na určenie tvrdosti veľmi tenkých kovových materiálov a povrchových vrstiev. Má hlavné výhody Brinellovej a Rockwellovej metódy a prekonáva ich základné nedostatky, ale nie je taká jednoduchá ako Rockwellova metóda. Vickersova metóda sa v normách pre oceľové rúry používa len zriedka.
Čas odoslania: Apr-03-2024