Tre almindelige hårdhedstestmetoder

Hårdhedstestning er en afgørende metode til evaluering af mekaniske egenskaber inden for materialevidenskab, der hjælper med at bestemme et materiales modstandsdygtighed over for fordybninger, ridser eller slid. Nedenfor er tre udbredte metoder til hårdhedstestning, hver med sine principper, anvendelser og egenskaber.

 

1. Rockwell hårdhedstestning

Rockwells hårdhedstest måler et materiales hårdhed ved at bestemme dybden af ​​fordybningen forårsaget af en specifik indrykning under en specifik belastning. Den bruger to belastninger: en foreløbig mindre belastning for at sikre ensartet kontakt og en større belastning for at skabe fordybningen. Rockwell-hårdhedsværdien er afledt af forskellen i fordybningsdybde før og efter påføring af den største belastning.

 

1. Indrykninger og vægte:

 

Rockwell C (HRC): Bruger en diamantkegleindrykker og er velegnet til hårde materialer som hærdet stål, cementeret hårdmetal og værktøjsstål.

 

Rockwell B (HRB): Bruger en 1/16-tommer diameter stålkugleindrykker, ideel til blødere materialer såsom udglødet stål, kobberlegeringer og aluminiumslegeringer.

 

Rockwell A (HRA): Bruger også en diamantkegleindrykker, men med en lavere belastning, bruges til meget hårde materialer som tynde stålplader og lavvandede - hærdede lag.

 

1. Ansøgninger: Det er meget udbredt til fremstilling af metaller, legeringer og varme --behandlede komponenter. For eksempel bruges det i bilindustrien til at teste hårdheden af ​​motordele og transmissionskomponenter for at sikre deres holdbarhed.

 

2. Brinell hårdhedstestning

Brinell-hårdhedstestning involverer at trykke en hård stål- eller hårdmetalkugle ind i materialeoverfladen under en bestemt belastning i en vis periode og derefter måle diameteren af ​​fordybningen. Brinell hårdhedstallet (HB) beregnes ud fra belastningen og overfladearealet af fordybningen.

 

• Princip: Brinell-hårdhed (HB) beregnes ved at dividere to gange den påførte belastning (F) med [π ganget med indrykningsdiameteren (D) og derefter ganget med (D minus kvadratroden af ​​(D kvadratisk minus fordybningsdiameteren (d) kvadratisk)].

 

• Funktioner: Det giver en relativt stor fordybning, som gør, at testresultatet bliver mindre påvirket af lokale inhomogeniteter i materialet, så det er velegnet til at teste materialer med grove korn eller ujævne strukturer, såsom støbejern og ikke - jernholdigt metalstøbegods.

 

• Ansøgninger: Anvendes almindeligvis til test af store emner, smedegods og støbegods. I byggebranchen kan den bruges til at teste hårdheden af ​​stålstænger og konstruktionsstål for at sikre kvaliteten af ​​bygningskonstruktioner.

 

3. Vickers hårdhedstestning

Vickers hårdhedstestning bruger en firkantet diamantpyramideindrykker til at presse ind i materialeoverfladen under en specifik belastning. Vickers hårdhedstal (HV) opnås ved at dividere den påførte belastning med overfladearealet af fordybningen.

 

• Princip: Vickers hårdhedsformel er HV=0.1891F/d²​, hvor F er belastningen og d er den gennemsnitlige diagonallængde af fordybningen.

 

• Fordele: Den kan anvendes på en bred vifte af belastninger, fra meget lette belastninger til test af tynde film eller små komponenter til tunge belastninger til test af bulkmaterialer. Testresultaterne er også meget nøjagtige og kan nemt konverteres til andre hårdhedsskalaer.

 

• Ansøgninger: Udbredt i test af præcisionsdele, såsom dem i rumfartsindustrien (motorkomponenter, turbinevinger), elektroniske komponenter og medicinsk udstyr, hvor høj præcision er påkrævet.

 

Konklusion

Hver af disse tre hårdhedstestmetoder har sine egne fordele og anvendelige scenarier. Rockwell test er hurtig og velegnet til rutinemæssig kvalitetskontrol; Brinell-test er godt for grovkornede - materialer; og Vickers test tilbyder høj præcision og alsidighed. Valg af den rigtige metode afhænger af materialetype, komponentstørrelse, påkrævet nøjagtighed og specifikke anvendelseskrav.