Кодът за твърдост на метала е H. Според различните методи за изпитване на твърдост, конвенционалните представяния включват твърдост по Бринел (HB), Рокуел (HRC), Викерс (HV), Лийб (HL), Шор (HS) и др., сред които HB и HRC са по-често използвани. HB има по-широк спектър от приложения, а HRC е подходящ за материали с висока повърхностна твърдост, като например твърдост при термична обработка. Разликата е, че инденторът на твърдомера е различен. Твърдомерът по Бринел е топков индентор, докато твърдомерът по Рокуел е диамантен индентор.
HV - подходящ за микроскопски анализ. Твърдост по Викерс (HV) Притиснете повърхността на материала с товар по-малък от 120 кг и използвайте диамантен квадратен конусен индентор с ъгъл на върха 136°. Площта на повърхността на вдлъбнатината на материала се дели на стойността на натоварването, която е стойността на твърдостта по Викерс (HV). Твърдостта по Викерс се изразява като HV (вижте GB/T4340-1999) и измерва изключително тънки проби.
Преносимият твърдомер HL е удобен за измерване. Той използва ударна сферична глава, за да удари повърхността на твърдостта и да предизвика отскок. Твърдостта се изчислява чрез съотношението на скоростта на отскок на поансона на 1 мм от повърхността на пробата към скоростта на удара. Формулата е: Твърдост по Leeb HL = 1000 × VB (скорост на отскок) / VA (скорост на удара).
Преносимият твърдомер по Лийб може да се преобразува в твърдост по Бринел (HB), Рокуел (HRC), Викерс (HV) или Шор (HS) след измерване по Лийб (HL). Или използвайте принципа на Лийб за директно измерване на твърдостта с помощта на Бринел (HB), Рокуел (HRC), Викерс (HV), Лийб (HL) или Шор (HS).
HB - твърдост по Бринел:
Твърдостта по Бринел (HB) обикновено се използва, когато материалът е по-мек, като например цветни метали, стомана преди термична обработка или след отгряване. Твърдостта по Рокуел (HRC) обикновено се използва за материали с по-висока твърдост, като например твърдост след термична обработка и др.
Твърдостта по Бринел (HB) е тестово натоварване с определен размер. Закалена стоманена топка или карбидна топка с определен диаметър се притиска към металната повърхност, която ще се тества. Тестовото натоварване се поддържа за определено време, след което натоварването се отстранява, за да се измери диаметърът на вдлъбнатината върху тестваната повърхност. Стойността на твърдостта по Бринел е частното, получено чрез разделяне на натоварването на сферичната повърхност на вдлъбнатината. Обикновено закалена стоманена топка с определен размер (обикновено с диаметър 10 мм) се притиска към повърхността на материала с определен товар (обикновено 3000 кг) и се поддържа за определен период от време. След отстраняване на натоварването, съотношението на натоварването към площта на вдлъбнатината е стойността на твърдостта по Бринел (HB), а единицата е килограм сила/мм2 (N/мм2).
Твърдостта по Рокуел определя индекса на твърдост въз основа на дълбочината на пластичната деформация на вдлъбнатината. Като единица за твърдост се използва 0,002 мм. Когато HB>450 или пробата е твърде малка, тестът за твърдост по Бринел не може да се използва и вместо това се използва измерване на твърдост по Рокуел. При него се използва диамантен конус с ъгъл на върха 120° или стоманена топка с диаметър 1,59 или 3,18 мм, която се натиска в повърхността на тествания материал под определено натоварване, а твърдостта на материала се изчислява от дълбочината на вдлъбнатината. Според твърдостта на тествания материал, тя се изразява в три различни скали:
HRA: Това е твърдостта, получена чрез използване на товар от 60 кг и диамантен конусен индентор, който се използва за материали с изключително висока твърдост (като например циментиран карбид и др.).
HRB: Това е твърдостта, получена чрез използване на товар от 100 кг и закалена стоманена топка с диаметър 1,58 мм, която се използва за материали с по-ниска твърдост (като отгрята стомана, чугун и др.).
HRC: Това е твърдостта, получена чрез използване на товар от 150 кг и диамантен конусен индентор, който се използва за материали с много висока твърдост (като закалена стомана и др.).
В допълнение:
1.HRC означава скала C на твърдост по Рокуел.
2.HRC и HB се използват широко в производството.
3. Приложим диапазон на твърдост HRC HRC 20-67, еквивалентен на HB225-650,
Ако твърдостта е по-висока от този диапазон, използвайте скала за твърдост по Рокуел А HRA,
Ако твърдостта е по-ниска от този диапазон, използвайте скалата за твърдост по Рокуел B (HRB).
Горната граница на твърдостта по Бринел е HB650, която не може да бъде по-висока от тази стойност.
4. Инденторът на твърдомер по скала C на Рокуел е диамантен конус с ъгъл на върха 120 градуса. Изпитвателното натоварване е определена стойност. Китайският стандарт е 150 kgf. Инденторът на твърдомер по Бринел е закалена стоманена топка (HBS) или карбидна топка (HBW). Изпитвателното натоварване варира в зависимост от диаметъра на топката и варира от 3000 до 31,25 kgf.
5. Вдлъбнатината на твърдостта по Рокуел е много малка и измерената стойност е локализирана. Необходимо е да се измери няколко точки, за да се намери средната стойност. Подходяща е за готови продукти и тънки резени и се класифицира като безразрушителен контрол. Вдлъбнатината на твърдостта по Бринел е по-голяма, измерената стойност е точна, не е подходяща за готови продукти и тънки резени и обикновено не се класифицира като безразрушителен контрол.
6. Стойността на твърдостта по Рокуел е неназовано число без мерни единици. (Следователно е неправилно твърдостта по Рокуел да се нарича определена степен.) Стойността на твърдостта по Бринел има мерни единици и има приблизителна връзка с якостта на опън.
7. Твърдостта по Рокуел се показва директно на циферблата или дигитално. Лесна е за работа, бърза и интуитивна, подходяща за масово производство. Твърдостта по Бринел изисква микроскоп за измерване на диаметъра на вдлъбнатината, а след това проверка в таблицата или изчисляване, което е по-тромаво за работа.
8. При определени условия, HB и HRC могат да бъдат взаимозаменяеми, като се погледне в таблицата. Формулата за умствено изчисление може да се запише приблизително като: 1HRC≈1/10HB.
Изпитването за твърдост е прост и лесен метод за изпитване на механични свойства. За да се използва изпитването за твърдост, за да се заменят някои други изпитвания на механични свойства, е необходима по-точна връзка между твърдост и якост в производството.
Практиката е доказала, че съществува приблизителна съответстваща връзка между различните стойности на твърдостта на металните материали и между стойността на твърдостта и стойността на якостта. Тъй като стойността на твърдостта се определя от началното съпротивление на пластична деформация и продължително съпротивление на пластична деформация, колкото по-висока е якостта на материала, толкова по-високо е съпротивлението на пластична деформация и толкова по-висока е стойността на твърдостта.
Време на публикуване: 16 август 2024 г.
