В обработващата индустрия контролът на качеството на частите е от решаващо значение, а твърдостта, тъй като един от ключовите показатели за измерване на материала, оказва дълбоко влияние върху живота на експлоатацията и надеждността на продукта. Представете си, че когато механичните части, които внимателно сте проектирали и произвеждали, се износва бързо поради недостатъчна твърдост по време на работа или причинете чуплива фрактура поради прекомерна твърдост, това ще бъде голяма загуба на време, цена и енергия. По това време твърдостта на Бринел, твърдостта на Рокуел и методите за изпитване на твърдост на Викерс са полезни. Те са като прецизни „качествени рефери“, които могат точно да оценят способността на материалите да се противопоставят на деформацията и увреждането. Твърдостта на Бринел, като голямата му отраза, отразяваща средната твърдост на материала, е подходяща за големи детайли като отливки и изковки, които не са много чувствителни към увреждане на повърхността; Твърдостта на Rockwell, със своя бърз и ефективен процес на тестване, се превърна в първи избор за качествена проверка на масово произведени части; Твърдостта на Викерс със своята мъничка вдлъбнатина помага за анализа на твърдостта на микроструктурите и тънки слоеве материали.
Какъв е принципът на теста?
Твърдост на Бринел:Използвайте карбидна топка с определен диаметър, за да натиснете в повърхността на материала, за да бъдете тествани с определена тестова сила. След като го запазите за определено време, измерете диаметъра на вдлъбнатината и изразете стойността на твърдостта като средно налягане на единица площ на вдлъбнатината.
Твърдост на Рокуел:Използвайте диамантен конус или стоманена топка с определен диаметър като индентор. Под действието на първоначалната тестова сила и основната тестова сила натиснете индентора в повърхността на материала, който ще бъде тестван. Определете стойността на твърдостта въз основа на дълбочината на вдлъбнатина.
Твърдост на Викерс:Използвайте редовен тетраедричен диамантен индентор с относителен ъгъл от 136 градуса, за да натиснете в повърхността на материала, който ще бъде тестван под действието на определена тестова сила. След като го запазите за определено време, измерете диагоналната дължина на вдлъбнатината и определете стойността на твърдостта, като изчислите средното налягане върху повърхността на вдлъбнатината.
Представяне на стойността на твърдостта
Твърдост на Бринел:Единицата на стойността на твърдостта е MPA, но единицата обикновено не е маркирана, като HBW10/3000/30 представлява стойността на твърдостта на Brinell, измерена чрез използване на карбидна топка с диаметър 10 mm и поддържане на тестова сила от 3000kGF за 30s.
Твърдост на Рокуел:Според различни мащаби стойността на твърдостта се изразява директно в числа, като HRA, HRB, HRC и т.н., а броят зад стойността на твърдостта. Например, HRC60 означава, че стойността на твърдостта на Rockwell, измерена по скалата C, е 60.
Твърдост на Викерс:Единицата на стойността на твърдостта е MPA, но единицата обикновено не е маркирана, като HV10 представлява стойността на твърдостта на Vickers, измерена при тестова сила от 10kGF.
Тестов диапазон
Твърдост на Бринел:Като цяло подходящ за измерване на материали с по-ниска твърдост като мека стомана, сив чугун и невъоръжени метали след отгряване, нормализиране, гасене и закаляване. Стойността на твърдостта на Brinell обикновено е под 450HBW.
Твърдост на Рокуел:Приложими за материали с различен диапазон на твърдост, различните мащаби могат да измерват материали с различна твърдост. Например, скалата на HRA е приложима за материали с висока тежка, като циментиран карбид и др.; Скалата на HRB е приложима за по -меки материали, като отгрята медна сплав и др.; Скалата на HRC е приложима за материали с по -висока твърдост, като втвърдена стомана и т.н.
Твърдост на Викерс:Тестовият обхват е широк и може да се прилага върху различни материали от меки метали до циментиран карбид, особено подходящ за измерване на твърдостта на различни фази или малки зони в микроструктурата.
Форма и размер на вдлъбнатината
Твърдост на Бринел:Вдлъбнатината е кръгла с голям диаметър, което причинява по -голямо увреждане на повърхността на материала. Поради голямото вдлъбнатина, той може да отразява средната твърдост на по -голяма площ от материала, а резултатите от теста са сравнително стабилни.
Твърдост на Рокуел:Вдлъбнатината е конична или сферична, а вдлъбнатината е малка. Тестът за твърдост на Rockwell е ефективен и причинява по -малко увреждане на повърхността на материала, но поради малкото вдлъбнатина резултатите от теста са силно повлияни от неравномерността на материалната микроструктура.
Твърдост на Викерс:Вдлъбнатината е квадратна пирамида с малък размер на вдлъбнатина. Профилът на вдлъбнатината на теста за твърдост на Викерс е ясен и точността на измерване на диагоналната дължина е висока, така че стойността на твърдостта е сравнително точна.
Приложение
Твърдост на Бринел:Обикновено се използва за проверка на суровините, определяне на твърдостта на отгряти и нормализирани материали и откриване на твърдост на части с ниска изисквания за твърдост, като големи отливки и изковки. Той се използва широко в някои случаи, когато изискванията за качество на повърхността не са високи, но трябва да се разбере общата експлоатация на твърдостта на материала.
Твърдост на Рокуел:Най -широко използваната в производствената практика, като например частично откриване на твърдост по време на обработка, контрол на твърдостта след топлинна обработка, проверка на качеството на метални материали и др. Поради високата ефективност на теста, той е особено подходящ за бързо откриване при масово производство.
Твърдост на Викерс:Обикновено се използва за изследване на връзката между микроструктурата и твърдостта на материалите, като например анализ на твърдостта на фазите на сплав, промените в твърдостта на различните организации по време на топлинното обработка и др. В областта на научните изследвания и прецизната обработка, тестването на твърдостта на викерите има уникални предимства за измерване на твърдостта на малки части, тънки части и повърхностни обработващи слоеве.
