Обща метална твърдост

Твърдостта е показател за механични свойства, който измерва степента на мекота и твърдост на метален материал. Той представлява способността на локалния обем върху металната повърхност да устои на деформация. Твърдостта не е просто физическо понятие, а цялостен индикатор за механични свойства като еластичност на материала, пластичност, здравина и издръжливост.

 

Ние бих искал да споделя малко информация за твърдостта днес.

 

 

определение:

Твърдостта е показател за ефективност, който измерва степента на мекота и твърдост на металните материали. Изпитването на твърдост се използва широко в производствената практика и научните изследвания поради неговите характеристики на прости и бързи методи за изпитване, безразрушителен тест на части и определени връзки с други механични свойства. Използва се за тестване и оценка на свойствата на метални материали. Има много методи за изпитване на твърдост, които могат основно да бъдат разделени на няколко вида: метод на вдлъбнатина (като твърдост по Бринел, Рокуел, Викерс и др.), метод на надраскване (като метод на Моос и др.), метод на отскок (като Шор метод) и др.

 

Физическото значение на стойностите на твърдостта варира в зависимост от различните методи за изпитване. Стойността на твърдостта на метода на вдлъбнатина представлява способността на повърхността на материала да устои на пластична деформация, причинена от вдлъбнатина на друг обект; Стойността на твърдостта на метода на надраскване представлява способността на метала да устои на локални повърхностни фрактури; Твърдостта на метода на отскок представлява големината на работата на еластичната деформация на метала. Следователно стойността на твърдостта не е просто физическа величина, а цялостен показател за ефективност, който характеризира поредица от различни комбинации от физически величини като еластичност, пластичност, деформационно укрепване, здравина и издръжливост на материалите. Обикновено се смята, че твърдостта е способността на метала да устои на деформация или счупване в малък обем на повърхността

 

категория:

Кодът за твърдост на метала е H. Според различните методи за изпитване на твърдостта, конвенционалните индикации включват твърдост по Бринел (HB), Рокуел (HRC), Викерс (HV) и Лейб (HL), сред които HB и HRC са по-често използвани.

 

Мярка:

 

HB има широк спектър от приложения, докато HRC е подходящ за материали с висока повърхностна твърдост, като твърдост при термична обработка. Разликата между двете е в различните измервателни глави на твърдомера. Измервателната глава на твърдомера по Бринел е стоманена топка, докато измервателната глава на твърдомера по Рокуел е диамант.

 

HV е подходящ за микроскопски анализ. Твърдостта по Викерс (HV) се получава чрез натискане на индентор с диамантен квадратен конус с натоварване до 120 kg и горен ъгъл от 136 градуса в повърхността на материала, като повърхността на вдлъбнатината на материала се раздели на стойността на натоварването.

 

Ръчен тестер за твърдост HL, лесен за измерване, използва ударната сферична глава, за да удари повърхността на твърдостта, причинявайки подскачане; Изчислете твърдостта, като използвате съотношението между скоростта на отскок и скоростта на удара на поансона на разстояние 1 mm от повърхността на образеца. Формулата е: твърдост на Лейб HL=1000 × VB (скорост на отскок)/VA (скорост на удара).

Преносимият уред за измерване на твърдост Leeb може да преобразува измерванията на твърдостта по Brinell (HB), Rockwell (HRC), Vickers (HV) и Shore (HS) с помощта на Leeb (HL). Като алтернатива стойностите на твърдостта могат да бъдат директно измерени с помощта на принципите на Бринел (HB), Рокуел (HRC), Викерс (HV), Лийдс (HL) и Шор (HS).

 

Твърдост по Бринел

 

Твърдостта по Бринел (HB) обикновено се използва, когато материалите са по-меки, като цветни метали, стомана преди термична обработка или след отгряване. Твърдостта по Рокуел (HRC) обикновено се използва за материали с по-висока твърдост, като твърдост след термична обработка и т.н.

Твърдостта на плата (HB) е тестово натоварване с определен размер, при което топка от закалена стомана или топка от твърда сплав с определен диаметър се притиска в повърхността на изпитвания метал, задържа се за определено време и след това се разтоварва, за да се измери диаметърът на вдлъбнатината върху тестваната повърхност. Стойността на твърдостта по Бринел е коефициентът, получен чрез разделяне на натоварването на площта на сферичната повърхност на вдлъбнатината. Обикновено закалена стоманена топка с определен размер (обикновено 10 mm в диаметър) се притиска в повърхността на материала под определено натоварване (обикновено 3000 kg), поддържа се за определен период от време и след разтоварване съотношението на натоварването към площта на вдлъбнатината е стойността на твърдостта по Бринел (HB), в килограми на квадратен метър (N/mm2).

 

Твърдост по Рокуел

 

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 или пробата е твърде малка, тестът за твърдост по Бринел не може да се използва и вместо това трябва да се използва измерване на твърдостта по Рокуел. Това е диамантен конус с горен ъгъл 120 градуса или стоманена топка с диаметър 1,59 и 3,18 мм, притисната в повърхността на изпитвания материал при определено натоварване, като твърдостта на материала се изчислява от дълбочината на вдлъбнатината. Според различната твърдост на тестовите материали има три различни скали за представяне:

 

HRA: Това е твърдост, получена при използване на натоварване от 60 kg и индентор с диамантен конус, използван за материали с изключително висока твърдост (като твърди сплави).

HRB: Това е твърдостта, получена при използване на товар от 100 kg и топка от закалена стомана с диаметър 1,58 mm, използвана за материали с по-ниска твърдост (като загрята стомана, чугун и др.).

HRC: Това е твърдост, получена при използване на натоварване от 150 kg и индентор с диамантен конус, използван за материали с висока твърдост (като закалена стомана).

 

Твърдост по Викерс

 

Тестът за твърдост по Vickers за безшевни стоманени тръби също е метод за изпитване чрез вдлъбнатина, който може да се използва за определяне на твърдостта на много тънки метални материали и повърхностни слоеве. Той има основните предимства на методите на Бринел и Рокуел и преодолява основните им недостатъци, но не е толкова прост като метода на Рокуел, а методът на Викерс рядко се използва в стандартите за стоманени тръби.