Három általános keménységvizsgálati módszer

A keménységvizsgálat az anyagtudományban kulcsfontosságú mechanikai tulajdonságértékelési módszer, amely segít meghatározni az anyag benyomódással, karcolással vagy kopással szembeni ellenállását. Az alábbiakban három széles körben használt keménységvizsgálati módszert mutatunk be, amelyek mindegyikének megvan a maga alapelve, alkalmazása és jellemzői.

 

1. Rockwell keménységvizsgálat

A Rockwell keménységi teszt az anyag keménységét méri úgy, hogy meghatározza a bemélyedés mélységét, amelyet egy adott bemélyedés adott terhelés mellett okozott. Két terhelést használ: egy előzetes kisebb terhelést a folyamatos érintkezés biztosítására és egy nagyobb terhelést a behúzás létrehozásához. A Rockwell keménységi értéke a fő terhelés alkalmazása előtti és utáni bemélyedési mélység különbségéből származik.

 

1. Behúzók és mérlegek:

 

Rockwell C (HRC): Gyémánt kúpos behúzót használ, és alkalmas kemény anyagokhoz, például edzett acélhoz, keményfémhez és szerszámacélhoz.

 

Rockwell B (HRB): 1/16 hüvelykes átmérőjű acélgolyós bemélyedést használ, amely ideális lágyabb anyagokhoz, mint például lágyított acél, rézötvözetek és alumíniumötvözetek.

 

Rockwell A (HRA): Gyémánt kúpos behúzót is alkalmaz, de kisebb terheléssel, nagyon kemény anyagokhoz, például vékony acéllemezekhez és sekély - edzett rétegekhez.

 

1. Alkalmazások: Széles körben használják fémek, ötvözetek és hőkezelt alkatrészek gyártásában -. Például az autóiparban a motoralkatrészek és a sebességváltó-alkatrészek keménységének tesztelésére használják, hogy biztosítsák azok tartósságát.

 

2. Brinell keménységvizsgálat

A Brinell keménységvizsgálat során egy kemény acél vagy keményfém golyót meghatározott terhelés mellett benyomnak az anyag felületébe egy bizonyos ideig, majd megmérik a bemélyedés átmérőjét. A Brinell keménységi szám (HB) a terhelés és a bemélyedés felülete alapján kerül kiszámításra.

 

• Alapelv: A Brinell-keménységet (HB) úgy számítjuk ki, hogy az alkalmazott terhelés (F) kétszeresét elosztjuk a [π szorozva a behúzó átmérőjével (D), majd megszorozva a (D mínusz a (D négyzet mínusz a bemélyedés átmérője (d) négyzet) négyzetgyökével].

 

• Jellemzők: Viszonylag nagy bemélyedést biztosít, ami miatt a vizsgálati eredményt kevésbé befolyásolja az anyag helyi inhomogenitása, így alkalmas durva szemcsés vagy egyenetlen szerkezetű anyagok, például öntöttvas és nem - vastartalmú fémöntvények vizsgálatára.

 

• Alkalmazások: Általában nagy munkadarabok, kovácsolt anyagok és öntvények vizsgálatánál használják. Az építőiparban acélrudak és szerkezeti acélok keménységének vizsgálatára használható az épületszerkezetek minőségének biztosítására.

 

3. Vickers keménységvizsgálat

A Vickers keménységtesztje egy gyémánt négyzet alakú piramis behúzást használ, hogy meghatározott terhelés mellett az anyag felületébe nyomjon. A Vickers keménységi számot (HV) úgy kapjuk meg, hogy az alkalmazott terhelést elosztjuk a bemélyedés felületével.

 

• Alapelv: A Vickers keménységi képlet HV=0.1891F/d²​, ahol F a terhelés, d pedig a bemélyedés átlagos átlós hossza.

 

• Előnyök: A terhelések széles skálájára alkalmazható, a vékony filmek vagy kisméretű alkatrészek vizsgálatához használt nagyon könnyű terheléstől a nagy terhelésig az ömlesztett anyagok vizsgálatához. Ezenkívül a vizsgálati eredmények nagyon pontosak, és könnyen konvertálhatók más keménységi skálákra.

 

• Alkalmazások: Széles körben használják precíziós alkatrészek, például a repülőgépiparban (motor alkatrészek, turbinalapátok), elektronikus alkatrészek és orvosi eszközök tesztelésére, ahol nagy pontosságra van szükség.

 

Következtetés

E három keménységvizsgálati módszer mindegyikének megvannak a maga előnyei és alkalmazható forgatókönyvei. A Rockwell-tesztelés gyors és alkalmas rutin minőség-ellenőrzésre; A Brinell-teszt jó durva - szemcsés anyagokra; és a Vickers tesztelés nagy pontosságot és sokoldalúságot kínál. A megfelelő módszer kiválasztása az anyag típusától, az alkatrész méretétől, a szükséges pontosságtól és az alkalmazási követelményektől függ.