Η σκληρότητα αναφέρεται στην ικανότητα ενός υλικού να αντιστέκεται σε τοπική παραμόρφωση, ειδικά σε πλαστική παραμόρφωση, εντόπισμα ή γρατσουνιά.Είναι ένας δείκτης για τη μέτρηση της σκληρότητας ή της μαλακότητας των υλικώνΟρίστε ο πίνακας σύγκρισης σκληρότητας Βίκερς, σκληρότητας Μπρίνελ και σκληρότητας Ρόκγουελ για εσάς.

Κοινό πίνακα σύγκρισης σκληρότητας HV = HB = HRC.

Τα στοιχεία του παρόντος πίνακα προέρχονται από το γερμανικό πρότυπο DIN 50150.

Σκληρότητα των μεταλλικών υλικών

Αναφέρεται στην ικανότητα ενός υλικού να αντιστέκεται σε τοπική παραμόρφωση, ειδικά πλαστική παραμόρφωση, ρύθμιση ή γρατζουνίματα.

Ανάλογα με τις διαφορετικές μεθόδους δοκιμής, η σκληρότητα μπορεί να χωριστεί σε τρεις τύπους.

1 Σκληρότητα γρατζουνιάς. Χρησιμοποιείται κυρίως για τη σύγκριση της σκληρότητας και της μαλακότητας διαφορετικών ορυκτών. Η μέθοδος είναι να επιλέξει μια ράβδος με ένα σκληρό άκρο και ένα μαλακό άκρο,και στη συνέχεια ξύνετε το δοκιμαζόμενο υλικό κατά μήκος της ράβδουΗ σκληρότητα ή η μαλακότητα του δοκιμαζόμενου υλικού καθορίζεται ανάλογα με τη θέση όπου εμφανίζεται η γρατζουνιά.Ενώ αυτό που δημιουργείται από ένα μαλακό αντικείμενο είναι σύντομο..

2 Σκληρότητα εσοχής. Χρησιμοποιείται κυρίως για μεταλλικά υλικά. Η μέθοδος είναι η πίεση ενός καθορισμένου εσοχής στο δοκιμαζόμενο υλικό με ένα συγκεκριμένο φορτίο,και στη συνέχεια συγκρίνουν τη σκληρότητα ή την μαλακτότητα του ελεγχόμενου υλικού ανάλογα με τον βαθμό τοπικής πλαστικής παραμόρφωσης στην επιφάνεια του υλικούΕξαιτίας των διαφορών στις εισροές, τα φορτία και τη διάρκεια του φορτίου, υπάρχουν διάφοροι τύποι σκληρότητας εισροών, κυρίως μεταξύ των οποίων η σκληρότητα Brinell, η σκληρότητα Rockwell, η σκληρότητα Vickers και η μικροκαρδιότητα.

Η μέθοδος είναι να αφήσει ένα ειδικά κατασκευασμένο μικρό σφυρί να πέσει ελεύθερα από ένα συγκεκριμένο ύψος για να χτυπήσει το δείγμα του δοκιμαζόμενου υλικού, and then determine the hardness of the material by measuring the amount of strain energy stored (and then released) during the impact process of the specimen (measured by the rebound height of the small hammer).

Η πιο κοινά παρατηρούμενη σκληρότητα Brinell, σκληρότητα Rockwell και σκληρότητα Vickers των μεταλλικών υλικών ανήκουν στην σκληρότητα εσοχής.Η τιμή σκληρότητας αντιπροσωπεύει την ικανότητα της επιφάνειας του υλικού να αντιστέκεται στην πλαστική παραμόρφωση που προκαλείται όταν ένα άλλο αντικείμενο πιέζεται σε αυτόΚατά τη μέτρηση της σκληρότητας με τη μέθοδο της ανάκαμψης (στην σκληρότητα του Shore, στη σκληρότητα του Leeb), η τιμή σκληρότητας αντιπροσωπεύει το μέγεθος της ελαστικής διαμόρφωσης του μετάλλου.

Σκληρότητα Brinell

Χρησιμοποιήστε μια σκληρυμένη σφαίρα από χάλυβα ή σκεμεντισμένη σφαίρα από καρβίδιο με διάμετρο D ως εισροή, πιέστε την στην επιφάνεια του δοκιμαστικού με την αντίστοιχη δύναμη δοκιμής F. Μετά τον καθορισμένο χρόνο κράτησης,αφαιρέστε τη δύναμη δοκιμής και αποκτήστε μια εσοχή με διάμετρο d. Μοιράστε τη δύναμη δοκιμής με την επιφάνεια εσοχής και η τιμή που προκύπτει είναι η τιμή σκληρότητας Brinell,που αντιπροσωπεύεται από το σύμβολο HBS ή HBW.

Η διαφορά μεταξύ του HBS και του HBW έγκειται στις εισροές. Το HBS δηλώνει ότι η εισροή είναι μια σκληρή σφαίρα από χάλυβα και χρησιμοποιείται για τη μέτρηση υλικών με τιμές σκληρότητας Brinell κάτω των 450,όπως το ήπιο χάλυβαΤο HBW υποδεικνύει ότι η ενσωματωτική συσκευή είναι καρβίδιο τσιμέντου και χρησιμοποιείται για τη μέτρηση υλικών με τιμές σκληρότητας Brinell κάτω των 650.

Για το ίδιο τεστ, όταν οι άλλες συνθήκες δοκιμής είναι ακριβώς ίδιες, τα αποτελέσματα των δύο δοκιμών είναι διαφορετικά.και δεν υπάρχει κανένας ποσοτικός κανόνας που να πρέπει να ακολουθηθεί.

Από το 2003, η Κίνα έχει υιοθετήσει διεθνή πρότυπα ισοδύναμα και έχει καταργήσει την ένταξη σφαίρας από χάλυβα, και όλα υιοθέτησαν αντίθετα εντάσεις σφαίρας από καρβίδιο τσιμέντου.και HBW χρησιμοποιείται για να αντιπροσωπεύει το σύμβολο της σκληρότητας BrinellΣε πολλές περιπτώσεις, η σκληρότητα Brinell αντιπροσωπεύεται απλά από HB, η οποία αναφέρεται στο HBW. Ωστόσο, το HBS μπορεί ακόμα να παρατηρηθεί στην βιβλιογραφία και τα έγγραφα από καιρό σε καιρό.

Η μέθοδος μέτρησης της σκληρότητας Brinell εφαρμόζεται στο χυτοσίδηρο, στα μη σιδηρούχα κράματα και σε διάφορα προϊόντα χάλυβα που έχουν αναψυχθεί, σβήσει ή σκληρύνει.Δεν είναι κατάλληλο για τη μέτρηση δειγμάτων ή τεμαχίων εργασίας που είναι πολύ σκληρά, πολύ μικρές, πολύ λεπτές ή των οποίων οι επιφάνειες δεν επιτρέπεται να έχουν μεγάλες εντριβές.

Σκληρότητα Rockwell

Ένας διαμαντένιος κώνος με γωνία κορυφής κώνου 120° ή μια σκληροποιημένη σφαίρα από χάλυβα χρησιμοποιείται ως εισροή σε συνδυασμό με φορτία.Το ελαστικό πιέζεται στο δείγμα υπό την επίδραση αρχικού φορτίου 10 kgf και συνολικού φορτίου(π.χ. το αρχικό φορτίο συν το κύριο φορτίο) 60, 100 ή 150 kgf διαδοχικά. the hardness is represented by the difference between the indentation depth when the main load is removed while the initial load is retained and the indentation depth under the action of the initial load.

Η δοκιμή σκληρότητας Rockwell χρησιμοποιεί τρεις δοκιμαστικές δυνάμεις και τρεις εισροές, και υπάρχουν συνολικά 9 συνδυασμοί μεταξύ τους, που αντιστοιχούν σε 9 κλίμακες σκληρότητας Rockwell.Οι εφαρμογές αυτών των 9 κλίμακων καλύπτουν σχεδόν όλα τα κοινά χρησιμοποιούμενα μεταλλικά υλικάΟι συνηθέστερα χρησιμοποιούμενες είναι οι HRA, HRB και HRC, μεταξύ των οποίων η HRC είναι η πιο ευρέως χρησιμοποιούμενη.καθώς το κωνικό μέρος του ελκυστήρα πιέζεται υπερβολικά και η ευαισθησία μειώνεταιΌταν η σκληρότητα του δείγματος είναι μεγαλύτερη από 67 HRC, η πίεση στην άκρη του ελαστικού είναι υπερβολικά μεγάλη, το διαμάντι είναι επιρρεπές σε ζημιές,και η διάρκεια ζωής του ελκυστήρα θα μειωθεί σημαντικάΗ δοκιμή σκληρότητας Rockwell είναι απλή και γρήγορη στη λειτουργία, με μικρές ογκολογίες,και μπορεί να δοκιμάσει τις επιφάνειες των τελικών προϊόντων καθώς και σκληρότερα και λεπτότερα εργασιακά κομμάτιαΛόγω των μικρών εσοδρόμησεων, για υλικά με άνιση μικροδομή και σκληρότητα, οι τιμές σκληρότητας κυμαίνονται σημαντικά και η ακρίβεια δεν είναι τόσο υψηλή όσο αυτή της σκληρότητας Brinell.Η σκληρότητα Rockwell χρησιμοποιείται για τη μέτρηση της σκληρότητας του χάλυβα, μη σιδηρούχια μέταλλα, τσιμεντοποιημένα καρβίδια κλπ.

Σκληρότητα Vickers
Η αρχή μέτρησης της σκληρότητας Vickers είναι παρόμοια με εκείνη της σκληρότητας Brinell.Πίεση στην επιφάνεια του υλικού με την καθορισμένη δύναμη δοκιμής FΗ τιμή σκληρότητας αντιπροσωπεύεται από τη μέση πίεση επί της μονάδας επιφάνειας της διαχωρισμένης τετραγωνικής πυραμίδας,και το σύμβολο σήμανσης είναι HV.

Το εύρος μέτρησης της σκληρότητας Vickers είναι ευρύς και μπορεί να μετρήσει υλικά με σκληρότητα στην περιοχή 10 - 1000 HV.Έχει μικρές ογκολογίες και γενικά χρησιμοποιείται για τη μέτρηση λεπτότερων υλικών και επιφανειακών σκληρυνμένων στρωμάτων, όπως καρβουρισμένα και νιτρικά στρώματα.

Σκληρότητα Leeb
Ένα αντικείμενο πρόσκρουσης εξοπλισμένο με κεφαλή σφαιρίδας καρβιδίου βολφρού με μια ορισμένη μάζα συγκρούεται με την επιφάνεια του δείγματος δοκιμής υπό την επίδραση μιας ορισμένης δύναμης και στη συνέχεια αναπηδά.Λόγω της διαφορετικής σκληρότητας των υλικώνΗ ταχύτητα ανάκαμψης μετά την πρόσκρουση είναι επίσης διαφορετική.η περιφερειακή τροχιά προκαλεί ένα ηλεκτρομαγνητικό σήμα ανάλογο με την ταχύτητα, η οποία μετατρέπεται στη συνέχεια σε τιμή σκληρότητας Leeb μέσω ηλεκτρονικών κυκλωμάτων, και το σύμβολο σημειώνεται ως HL.

Ο δοκιμαστής σκληρότητας Leeb δεν απαιτεί ένα πάγκο εργασίας.Μπορεί εύκολα να ανιχνεύσει τόσο μεγάλα και βαριά εργασιακά κομμάτια, καθώς και εργασιακά κομμάτια με σύνθετες γεωμετρικές διαστάσεις.

Ένα άλλο πλεονέκτημα της σκληρότητας Leeb είναι ότι προκαλεί πολύ μικρή βλάβη στην επιφάνεια του προϊόντος και μπορεί μερικές φορές να χρησιμοποιηθεί ως μη καταστροφική δοκιμή.Έχει μοναδικότητα στις δοκιμές σκληρότητας σε όλες τις κατευθύνσεις, σε στενούς χώρους και σε ειδικές θέσεις.