Schopnost kovového materiálu odolávat vtlačení povrchu tvrdými předměty se nazývá tvrdost. Podle různých zkušebních metod a rozsahu použití lze tvrdost rozdělit na tvrdost podle Brinella, tvrdost Rockwella, tvrdost podle Vickerse, tvrdost Shore, mikrotvrdost a tvrdost při vysokých teplotách. Existují tři běžně používané tvrdosti trubek: tvrdost podle Brinella, Rockwella a Vickerse.
A. Tvrdost podle Brinella (HB)
Použijte ocelovou kuličku nebo kuličku z tvrdokovu určitého průměru k zatlačení do povrchu vzorku specifikovanou zkušební silou (F). Po stanovené době držení odstraňte zkušební sílu a změřte průměr vtisku (L) na povrchu vzorku. Hodnota tvrdosti podle Brinella je kvocient získaný vydělením zkušební síly plochou povrchu vtlačené koule. Vyjádřeno v HBS (ocelová koule), jednotkou je N/mm2 (MPa).
Výpočtový vzorec je:
Ve vzorci: F – zkušební síla vtlačená do povrchu kovového vzorku, N;
D – Průměr ocelové kuličky pro zkoušku, mm;
d–průměrný průměr vtisku, mm.
Měření tvrdosti podle Brinella je přesnější a spolehlivější, ale HBS je obecně vhodný pouze pro kovové materiály pod 450 N/mm2 (MPa) a není vhodný pro tvrdší oceli nebo tenčí plechy. Mezi normami pro ocelové trubky je nejrozšířenější tvrdost podle Brinella. Průměr vtisku d se často používá k vyjádření tvrdosti materiálu, což je intuitivní a pohodlné.
Příklad: 120HBS10/1000130: Znamená to, že hodnota tvrdosti podle Brinella naměřená pomocí ocelové kuličky o průměru 10 mm pod zkušební silou 1000 Kgf (9,807 KN) po dobu 30 s (sekund) je 120 N/mm2 (MPa).
B. Rockwellova tvrdost (HR)
Rockwellova zkouška tvrdosti, stejně jako zkouška tvrdosti podle Brinella, je zkušební metodou vtisku. Rozdíl je v tom, že měří hloubku odsazení. To znamená, že při sekvenčním působení počáteční zkušební síly (Fo) a celkové zkušební síly (F) je indentor (kužel nebo ocelová kulička ocelárny) vtlačen do povrchu vzorku. Po zadané době držení se hlavní síla odstraní. Testovací síla, použijte naměřený přírůstek zbytkové hloubky vtisku (e) k výpočtu hodnoty tvrdosti. Jeho hodnota je anonymní číslo reprezentované symbolem HR a používané stupnice zahrnují 9 stupnic, včetně A, B, C, D, E, F, G, H a K. Mezi nimi stupnice běžně používané pro testování tvrdosti oceli jsou obecně A, B a C, konkrétně HRA, HRB a HRC.
Hodnota tvrdosti se vypočítá pomocí následujícího vzorce:
Při testování na stupnici A a C je HR=100-e
Při testování se stupnicí B je HR=130-e
Ve vzorci e – přírůstek zbytkové hloubky vtisku je vyjádřen ve specifikované jednotce 0,002 mm, to znamená, že když je axiální posunutí vtlačku jedna jednotka (0,002 mm), odpovídá to změně tvrdosti podle Rockwella o jedno číslo. Čím větší je hodnota e, tím nižší je tvrdost kovu a naopak.
Použitelný rozsah výše uvedených tří stupnic je následující:
HRA (diamantový kuželový indentor) 20-88
HRC (diamantový kuželový indentor) 20-70
HRB (průměr 1,588 mm ocelové kuličkové indentor) 20-100
Zkouška tvrdosti podle Rockwella je v současnosti široce používanou metodou, mezi kterou se HRC používá v normách pro ocelové trubky na druhém místě po tvrdosti HB podle Brinella. Tvrdost podle Rockwella lze použít k měření kovových materiálů od extrémně měkkých po extrémně tvrdé. Vyrovnává nedostatky Brinellovy metody. Je jednodušší než metoda podle Brinella a hodnotu tvrdosti lze odečítat přímo z číselníku tvrdoměru. Vzhledem k malému vtisku však hodnota tvrdosti není tak přesná jako u metody Brinell.
C. Tvrdost podle Vickerse (HV)
Vickersova zkouška tvrdosti je také zkušební metodou vtisku. Zatlačí čtvercový pyramidální diamantový vtlačovač se sevřeným úhlem 1360 mezi protilehlými povrchy do zkušebního povrchu zvolenou zkušební silou (F) a po stanovené době přidržení jej odstraní. Síla, změřte délku dvou úhlopříček prohlubně.
Hodnota tvrdosti podle Vickerse je podíl zkušební síly dělený plochou povrchu vtisku. Jeho výpočetní vzorec je:
Ve vzorci: HV–Vickersova značka tvrdosti, N/mm2 (MPa);
F – zkušební síla, N;
d – aritmetický průměr dvou úhlopříček odsazení, mm.
Testovací síla F použitá pro tvrdost podle Vickerse je 5 (49,03), 10 (98,07), 20 (196,1), 30 (294,2), 50 (490,3), 100 (980,7) Kgf (N) a dalších šest úrovní. Hodnotu tvrdosti lze měřit Rozsah je 5~1000HV.
Příklad metody vyjádření: 640HV30/20 znamená, že hodnota tvrdosti podle Vickerse naměřená zkušební silou 30Hgf (294,2N) po dobu 20S (sekund) je 640N/mm2 (MPa).
Metodu tvrdosti podle Vickerse lze použít pro stanovení tvrdosti velmi tenkých kovových materiálů a povrchových vrstev. Má hlavní výhody Brinellovy a Rockwellovy metody a překonává jejich základní nedostatky, ale není tak jednoduchá jako Rockwellova metoda. Vickersova metoda se v normách pro ocelové trubky používá jen zřídka.
Čas odeslání: duben-03-2024