Πόσα ξέρεις για την σκληρότητα του υλικού;

Για να εξασφαλιστεί η απόδοση και η διάρκεια ζωής, το υλικό του κοπτήρα, μετρώνταςΕργαλεία και καλούπιαπου χρησιμοποιείται στη μηχανική κατασκευή,πρέπει να έχει αρκετή σκληρότητα.

Σήμερα, θα συζητήσω για την σκληρότητα του υλικού μαζί σας.

Η σκληρότητα είναι μέτρο της ικανότητας του υλικού να αντιστέκεται σε τοπική παραμόρφωση, ειδικά στην πλαστική παραμόρφωση, την έλξη ή τις γρατζουνιές.όσο καλύτερη είναι η αντοχή της στην φθοράΓια να εξασφαλισθεί επαρκής αντοχή στην φθορά και διάρκεια ζωής, απαιτείται μια ορισμένη σκληρότητα.

Τύποι σκληρότητας

Όπως φαίνεται παραπάνω,υπήρχαν τόσοι πολλοί τύποι σκληρότητας. Θα σας συστήσω την κοινή και πρακτική δοκιμή σκληρότητας εσοχής στη σκληρότητα των μετάλλων.

Ορισμός σκληρότητας

1Η σκληρότητα Μπρίνελ

Η μέθοδος δοκιμής σκληρότητας Brinell (σύμβολο HB), η οποία έχει γίνει αποδεκτή ως προδιαγραφή σκληρότητας, είναι μία από τις πρώτες μεθόδους που αναπτύχθηκαν και συνοψίστηκαν,και συνέβαλε στην εμφάνιση άλλων μεθόδων δοκιμής σκληρότητας.

Η αρχή της δοκιμής σκληρότητας Brinell είναι η ακόλουθη: ο εφοδιασμός (σφαίρα από χάλυβα ή σφαίρα από καρβίδιο, διάμετρος Dmm) εφαρμόζει τη δύναμη δοκιμής F, μετά την πίεση του δείγματος,η περιοχή επαφής S(mm2) μεταξύ του σφαιριδίου και του δείγματος υπολογίζεται στην κοίλη διάμετρο d(mm) που αφήνεται από τον κόποΌταν ο εισροής είναι μια σφαίρα από χάλυβα, το σύμβολο είναι HBS, και όταν η σφαίρα από τσιμεντοποιημένο καρβίδιο είναι HBW. k είναι σταθερή (1/g= 1/9.80665 = 0,102).

2Η σκληρότητα του Βίκερς

Η σκληρότητα Vickers (σύμβολο HV) είναι η πιο ευρέως χρησιμοποιούμενη μέθοδος δοκιμής που μπορεί να δοκιμαστεί με οποιαδήποτε δύναμη δοκιμής, ειδικά στον τομέα μικρής σκληρότητας κάτω από 9,807N.

Η σκληρότητα Vickers είναι η τιμή που λαμβάνεται διαιρώντας τη δύναμη δοκιμής F ((N) με την περιοχή επαφής S ((mm2) μεταξύ της τυποποιημένης πλάκας και του ενσωματωτή, υπολογιζόμενη με βάση το μήκος της διαγώνου d ((mm),το μέσο μήκος και στις δύο κατευθύνσεις) της εισροής που σχηματίζεται στην τυποποιημένη πλάκα από τον εισροητή (τετραγωνικό κωνικό διαμάντι), σχετική επιφάνεια Γωνία =136 ̊) στη δύναμη δοκιμής F ((N). k είναι σταθερή (1/g=1/9.80665)

3Η σκληρότητα του κόκαλου.

Η σκληρότητα Knoop (σύμβολο HK), όπως φαίνεται στον ακόλουθο τύπο, is calculated by dividing the test force by the indentation projection area A (mm2) based on the longer diagonal length d (mm) of the indentation formed on the standard sheet at the test force F by pressing the long diamond indenter with relative side angles of 172˚30' and 130˚.

Η σκληρότητα του κόμπου μπορεί επίσης να μετρηθεί αντικαθιστώντας τον ελκυστήρα Vickers ενός δοκιμαστή μικροκαχύτητας με ελκυστήρα Knoop.

4Η σκληρότητα του Rockwell.

Η σκληρότητα του Rockwell (σύμβολο HR) ή η σκληρότητα της επιφάνειας του Rockwell μετριέται με την εφαρμογή μιας δύναμης προφόρτωσης στο τυποποιημένο φύλλο με χρήση διαμαντένιου εμβατήρα (κομβός άκρου: 120 ̊, ακτίνα άκρου: 0).2 mm) ή σφαιρικό εισροητή (φούσκα από χάλυβα ή φούσκα από καρβίδιο), στη συνέχεια εφαρμόζεται δύναμη δοκιμής και αποκαθίσταται η δύναμη προφόρτωσης.

Η τιμή αυτή σκληρότητας προέρχεται από τον τύπο σκληρότητας, ο οποίος εκφράζεται ως η διαφορά μεταξύ του βάθους εμβρύωσης h ((μm) μεταξύ της προκαταβαλλόμενης δύναμης και της δύναμης δοκιμής.Η δοκιμή σκληρότητας Rockwell χρησιμοποιεί μια δύναμη προφόρτωσης 98Το συγκεκριμένο σύμβολο που παρέχεται σε συνδυασμό με τον τύπο εισροής, τη δύναμη δοκιμής και τον τύπο σκληρότητας ονομάζεται κλίμακα.Τα ιαπωνικά βιομηχανικά πρότυπα (JIS) καθορίζουν διάφορες σχετικές κλίμακες σκληρότητας.

HR ((Διαμαντένιος εμβολιαστής, σκληρότητα Rockwell) = 100-h/0,002 h:mm

HR ((Ενσωματωτής σφαίρας, σκληρότητα Rockwell) = 130-h/0,002 h:mm

HR ((Διαμάντι/σφαίρα, σκληρότητα επιφάνειας Rockwell) = 100-h/0,001 h:mm

Μηχανές δοκιμής σκληρότηταςχρησιμοποιούνται ευρέως επειδή είναι απλοί και γρήγοροι στη λειτουργία τους και μπορούν να δοκιμαστούν απευθείας στην επιφάνεια πρώτων υλών ή εξαρτημάτων.

Οδηγός επιλογής σκληρότητας

Οδηγός επιλογής μεθόδων δοκιμής σκληρότητας για αναφορά:

Μετατροπή επιλογής σκληρότητας

• Μετατροπή Knoop σε Vickers

• Βάσει του γεγονότος ότι αντικείμενα με την ίδια σκληρότητα έχουν ίση αντοχή στους δύο τύπους Knoop Vickers εισχωρητές,η πίεση των δύο τύπων Vickers Knoop ελαστικών υπό φορτίο αφαιρείται αντίστοιχα, και στη συνέχεια σύμφωνα με σHK=σHV, λαμβάνεται HV=0.968HK. Αυτός ο τύπος μετριέται με χαμηλό φορτίο και το σφάλμα είναι σχετικά μεγάλο.Το σφάλμα αυτού του τύπου είναι πολύ μεγάλο., και η τιμή αναφοράς χάνεται.
• Μετά από παράγωγή και διόρθωση, προτείνεται ο τύπος μετατροπής της σκληρότητας Knoop και της σκληρότητας Vickers.

Η μέγιστη σχετική σφάλμα μετατροπής του τύπου, η οποία επαληθεύεται με βάση τα πραγματικά δεδομένα, είναι 0,75%, γεγονός που έχει υψηλή τιμή αναφοράς.

• Μετατροπή του Rockwell σε Vickers

• Στον Χανς· Ο τύπος μετατροπής Qvarnstorm που προτάθηκε από τον Qvarnstorm τροποποιείται για να ληφθεί ο τύπος μετατροπής της σκληρότητας Rockwell σε σκληρότητα Vickers:

Ο τύπος αυτός μετατρέπεται με τα τυποποιημένα δεδομένα σκληρότητας των σιδηρούχων μετάλλων που δημοσιεύονται στην Κίνα και το σφάλμα του HRC είναι βασικά εντός του εύρους ± 0,4HRC, το μέγιστο σφάλμα του είναι μόνο 0,9HRC,και το μέγιστο υπολογιζόμενο σφάλμα HV είναι ±15HV.

• Σύμφωνα με την πίεση σHRC=σHV των διαφόρων εισροών, ο τύπος λαμβάνεται με την ανάλυση της καμπύλης σχέσης μεταξύ της σκληρότητας Rockwell και του βάθους εισροής της σκληρότητας Vickers.

Ο τύπος αυτός συγκρίνεται με την εθνική τυποποιημένη πειραματική τιμή μετατροπής και το σφάλμα μεταξύ του αποτελέσματος υπολογισμού του τύπου μετατροπής και της τυποποιημένης πειραματικής τιμής είναι ±0.1HRC.

• Σύμφωνα με τα πραγματικά πειραματικά δεδομένα, η μετατροπή της σκληρότητας Rockwell σε σκληρότητα Vickers συζητείται με γραμμική παλινδρόμηση και λαμβάνεται ο τύπος:

Ο τύπος αυτός έχει μικρό εύρος χρήσης και μεγάλο σφάλμα, αλλά είναι εύκολος στον υπολογισμό και μπορεί να χρησιμοποιηθεί όταν η ακρίβεια δεν είναι υψηλή.

• Μετατροπή σκληρότητας Rockwell σε σκληρότητα Brinell

• Αναλύθηκε η σχέση ανάμεσα στην εμβρύωση Brinell και το βάθος εμβρύωσης Rockwell, και ο τύπος μετατροπής λαμβάνεται σύμφωνα με την πίεση σHRC=σHB του εμβρύου.

Το σφάλμα μεταξύ των υπολογισμένων αποτελεσμάτων και των τυποποιημένων πειραματικών τιμών είναι ± 0,1HRC.

• Σύμφωνα με τα πραγματικά πειραματικά δεδομένα, ο τύπος λαμβάνεται με τη μέθοδο γραμμικής παλινδρόμησης.

Το σφάλμα του τύπου είναι μεγάλο και το εύρος χρήσης είναι μικρό, αλλά ο υπολογισμός είναι απλός και μπορεί να χρησιμοποιηθεί όταν η ακρίβεια δεν είναι υψηλή.

• Μετατροπή του Brinell σε Vickers

Η σχέση μεταξύ της σκληρότητας Brinell και της σκληρότητας Vickers βασίζεται επίσης σHB=σHV.

Το αποτέλεσμα μετατροπής του εν λόγω τύπου συγκρίνεται με την τιμή μετατροπής του εθνικού προτύπου και το σφάλμα μετατροπής είναι ±2HV.

• Μετατροπή Knoop σε Rockwell

Επειδή οι αντίστοιχες καμπύλες του Knoop και του Rockwell είναι παρόμοιες με τις παραβολές, ο κατά προσέγγιση τύπος μετατροπής προέρχεται από τις καμπύλες.

Ο τύπος αυτός είναι ακριβής και μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως αναφορά.