Наибольшее распространение в производстве получила твердость методом запрессовки, например, по Бринеллю, Роквеллу, Виккерсу и микротвердость. Полученное значение твердости по сути представляет собой сопротивление поверхности металла пластической деформации, вызванной внедрением посторонних предметов.
Ниже приводится краткое введение в различные единицы твердости:
1. Твёрдость по Бринеллю (HB)
Вдавите закаленный стальной шарик определенного размера (обычно 10 мм в диаметре) в поверхность материала с определенной нагрузкой (обычно 3000 кг) и удерживайте его в течение определенного периода времени. После снятия нагрузки отношение нагрузки к площади вмятины представляет собой значение твердости по Бринеллю (HB), в килограмм-силе/мм2 (Н/мм2).
2. Твёрдость по Роквеллу (HR)
Если HB>450 или образец слишком мал, испытание на твердость по Бринеллю использовать нельзя, вместо этого следует использовать измерение твердости по Роквеллу. Он использует алмазный конус с углом при вершине 120° или стальной шарик диаметром 1,59 мм и 3,18 мм для вдавливания в поверхность испытываемого материала под определенной нагрузкой, а твердость материала получается из глубины отпечатка. В зависимости от твердости испытываемого материала ее можно выразить в трех различных шкалах:
HRA: Это твердость, полученная при использовании нагрузки 60 кг и алмазного конусного индентора, которая используется для материалов с чрезвычайно высокой твердостью (таких как твердый сплав и т. д.).
HRB: Это твердость, полученная при использовании нагрузки 100 кг и закаленного стального шарика диаметром 1,58 мм. Используется для материалов с меньшей твердостью (таких как отожженная сталь, чугун и т. д.).
HRC: Это твердость, полученная при использовании нагрузки 150 кг и алмазного конусного индентора, и используется для материалов с высокой твердостью (таких как закаленная сталь и т. д.).
3 Твёрдость по Виккерсу (HV)
Используйте алмазный квадратный конический индентор с нагрузкой менее 120 кг и углом при вершине 136° для вдавливания в поверхность материала и разделите площадь поверхности углубления на величину нагрузки, которая является значением твердости по Виккерсу HV (кгс/мм2).
По сравнению с испытаниями на твердость по Бринеллю и Роквеллу, испытание на твердость по Виккерсу имеет много преимуществ. У него нет ограничений заданных условий нагрузки P и диаметра индентора D, как у Бринелля, и проблемы деформации индентора; у него также нет проблемы, что значение твердости по Роквеллу не может быть унифицировано. И он может испытывать любые мягкие и твердые материалы, как Роквелл, и он может испытывать твердость чрезвычайно тонких деталей (или тонких слоев) лучше, чем Роквелл, что может быть сделано только с помощью твердости поверхности Роквелла. Но даже в таких условиях его можно сравнивать только в пределах шкалы Роквелла, и его нельзя унифицировать с другими уровнями твердости. Кроме того, поскольку Роквелл использует глубину отпечатка в качестве индекса измерения, а глубина отпечатка всегда меньше ширины отпечатка, его относительная погрешность также больше. Поэтому данные о твердости по Роквеллу не так стабильны, как по Бринеллю и Виккерсу, и, конечно, не так стабильны, как точность Виккерса.
Между твердостью по Бринеллю, Роквеллу и Виккерсу существует определенная связь преобразования, и существует таблица связи преобразования, к которой можно сделать запрос.
Время публикации: 16 марта 2023 г.
