Uobičajena tvrdoća metala

Tvrdoća je pokazatelj mehaničkih svojstava kojim se mjeri stupanj mekoće i tvrdoće metalnog materijala. Predstavlja sposobnost lokalnog volumena na metalnoj površini da se odupre deformaciji. Tvrdoća nije jednostavan fizički koncept, već sveobuhvatan pokazatelj mehaničkih svojstava kao što su elastičnost materijala, plastičnost, čvrstoća i žilavost.

 

Mi želio bih podijeliti neke informacije o tvrdoći danas.

 

 

Definicija:

Tvrdoća je pokazatelj performansi koji mjeri stupanj mekoće i tvrdoće metalnih materijala. Ispitivanje tvrdoće naširoko se koristi u proizvodnoj praksi i znanstvenim istraživanjima zbog svojih karakteristika jednostavnih i brzih metoda ispitivanja, ispitivanja dijelova bez razaranja i određenih odnosa s drugim mehaničkim svojstvima. Koristi se za ispitivanje i ocjenu svojstava metalnih materijala. Postoje mnoge metode ispitivanja tvrdoće, koje se u osnovi mogu podijeliti u nekoliko tipova: metoda utiskivanja (kao što je tvrdoća po Brinellu, Rockwellu, Vickersu itd.), metoda grebanja (kao što je Mohsova metoda itd.), metoda odskoka (kao što je Shore metoda), itd.

 

Fizičko značenje vrijednosti tvrdoće varira s različitim metodama ispitivanja. Vrijednost tvrdoće metode utiskivanja predstavlja sposobnost površine materijala da se odupre plastičnoj deformaciji uzrokovanoj utiskivanjem drugog predmeta; Vrijednost tvrdoće metode ogrebotina predstavlja sposobnost metala da se odupre lokalnim površinskim lomovima; Tvrdoća metode odskoka predstavlja veličinu rada elastične deformacije metala. Stoga vrijednost tvrdoće nije samo fizička veličina, već sveobuhvatan pokazatelj učinkovitosti koji karakterizira niz različitih kombinacija fizičkih veličina kao što su elastičnost, plastičnost, deformacijsko ojačanje, čvrstoća i žilavost materijala. Općenito se vjeruje da je tvrdoća sposobnost metala da se odupre deformaciji ili lomu unutar malog volumena na površini

 

Kategorija:

Šifra za tvrdoću metala je H. Prema različitim metodama ispitivanja tvrdoće, konvencionalne indikacije uključuju tvrdoću po Brinellu (HB), Rockwellu (HRC), Vickersu (HV) i Leebu (HL), među kojima se HB i HRC češće koriste.

 

Mjera:

 

HB ima širok raspon primjena, dok je HRC prikladan za materijale visoke površinske tvrdoće, kao što je tvrdoća toplinske obrade. Razlika između njih leži u različitim mjernim glavama uređaja za mjerenje tvrdoće. Mjerna glava tvrdomjera po Brinellu je čelična kuglica, dok je mjerna glava tvrdomjera po Rockwellu dijamant.

 

HV je pogodan za mikroskopsku analizu. Tvrdoća po Vickersu (HV) dobiva se utiskivanjem dijamantnog četverokutnog konusnog utiskivača s opterećenjem do 120 kg i gornjim kutom od 136 stupnjeva na površinu materijala, dijeljenjem površine udubljenja materijala s vrijednošću opterećenja.

 

HL ručni mjerač tvrdoće, jednostavan za mjerenje, koristi kuglastu glavu za udaranje u površinu tvrdoće, uzrokujući poskakivanje; Izračunajte tvrdoću pomoću omjera brzine odskoka i brzine udarca probijača na udaljenosti od 1 mm od površine uzorka. Formula je: Leebova tvrdoća HL=1000 × VB (brzina povrata)/VA (brzina udarca).

Prijenosni Leeb mjerač tvrdoće može pretvoriti Brinell (HB), Rockwell (HRC), Vickers (HV) i Shore (HS) mjerenja tvrdoće koristeći Leeb (HL). Alternativno, vrijednosti tvrdoće mogu se izravno mjeriti korištenjem principa Brinell (HB), Rockwell (HRC), Vickers (HV), Leeds (HL) i Shore (HS).

 

Tvrdoća po Brinellu

 

Tvrdoća po Brinellu (HB) općenito se koristi kada su materijali mekši, kao što su obojeni metali, čelik prije toplinske obrade ili nakon žarenja. Tvrdoća po Rockwellu (HRC) općenito se koristi za materijale veće tvrdoće, kao što je tvrdoća nakon toplinske obrade i tako dalje.

Tvrdoća tkanine (HB) je ispitno opterećenje određene veličine, pri čemu se kaljena čelična kugla ili kugla od tvrde legure određenog promjera utisne u površinu ispitivanog metala, drži određeno vrijeme, a zatim rasterećuje kako bi se izmjerio promjer udubljenje na ispitivanoj površini. Vrijednost Brinellove tvrdoće je kvocijent dobiven dijeljenjem opterećenja sa sfernom površinom udubljenja. Općenito, otvrdnuta čelična kugla određene veličine (obično 10 mm u promjeru) utisne se u površinu materijala pod određenim opterećenjem (obično 3000 kg), održava se neko vrijeme, a nakon istovara, omjer opterećenja i područje udubljenja je Brinellova tvrdoća (HB), u kilogramima po kvadratnom metru (N/mm2).

 

Tvrdoća po Rockwellu

 

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 ili je uzorak premali, ispitivanje tvrdoće po Brinellu se ne može koristiti i umjesto njega treba koristiti mjerenje tvrdoće po Rockwellu. To je dijamantni konus s vršnim kutom od 120 stupnjeva ili čelična kugla promjera 1,59 i 3,18 mm, utisnuta u površinu ispitivanog materijala pod određenim opterećenjem, a tvrdoća materijala izračunava se iz dubine udubljenje. U skladu s različitom tvrdoćom ispitnih materijala, postoje tri različite ljestvice za predstavljanje:

 

HRA: To je tvrdoća dobivena upotrebom opterećenja od 60 kg i dijamantnog konusnog utiskivača, koja se koristi za materijale s izuzetno visokom tvrdoćom (kao što su tvrde legure).

HRB: To je tvrdoća dobivena korištenjem opterećenja od 100 kg i kaljene čelične kugle promjera 1,58 mm, koja se koristi za materijale s nižom tvrdoćom (kao što su žareni čelik, lijevano željezo, itd.).

HRC: To je tvrdoća dobivena korištenjem opterećenja od 150 kg i dijamantnog konusnog utiskivača, koja se koristi za materijale visoke tvrdoće (kao što je kaljeni čelik).

 

Tvrdoća po Vickersu

 

Vickersovo ispitivanje tvrdoće za bešavne čelične cijevi također je metoda ispitivanja utiskivanjem koja se može koristiti za određivanje tvrdoće vrlo tankih metalnih materijala i površinskih slojeva. Ima glavne prednosti Brinellove i Rockwellove metode i nadilazi njihove osnovne nedostatke, ali nije tako jednostavna kao Rockwellova metoda, a Vickersova metoda se rijetko koristi u standardima čeličnih cijevi.