Et metalmateriales evne til at modstå indrykkning af overfladen ved hårde genstande kaldes hårdhed. I henhold til forskellige testmetoder og anvendelsesomfang kan hårdhed opdeles i Brinell -hårdhed, Rockwell -hårdhed, Vickers -hårdhed, landhårdhed, mikrohardhed og høj temperaturhårdhed. Der er tre almindeligt anvendte hårdheder til rør: Brinell, Rockwell og Vickers hårdhed.
A. Brinell Hardness (HB)
Brug en stålkugle eller carbidkugle med en bestemt diameter til at trykke ind i prøveoverfladen med den specificerede testkraft (F). Efter den specificerede opbevaringstid skal du fjerne testkraften og måle indrykkediameteren (L) på prøveoverfladen. Brinell -hårdhedsværdi er den kvotient opnået ved at dele testkraften med overfladearealet af den indrykkede kugle. Udtrykt i HBS (stålkugle) er enheden N/MM2 (MPA).
Beregningsformlen er:
I formlen: F - testkraften presset ind i overfladen af metalprøven, N;
D - Diameter af stålkugle til test, MM;
D - gennemsnitlig diameter af indrykk, mm.
Målingen af Brinell -hårdhed er mere nøjagtig og pålidelig, men generelt er HBS kun egnet til metalmaterialer under 450N/MM2 (MPA) og er ikke egnet til hårdere stål- eller tyndere plader. Blandt stålrørstandarder er Brinell -hårdhed den mest anvendte. Indrykkediameter D bruges ofte til at udtrykke materialets hårdhed, som er både intuitiv og praktisk.
Eksempel: 120HBS10/1000130: Det betyder, at Brinell -hårdhedsværdien målt ved anvendelse af en stålkugle på 10 mm i diameter under testkraften på 1000 kgf (9,807KN) i 30'erne (sekunder) er 120N/MM2 (MPA).
B. Rockwell Hardness (HR)
Rockwell -hårdhedstesten, ligesom Brinell -hårdhedstesten, er en indrykketestmetode. Forskellen er, at den måler dybden af indrykket. Det vil sige, under den sekventielle virkning af den indledende testkraft (FO) og den samlede testkraft (F), indføres indenteret (kegle- eller stålkugle på stålmøllen) ind i prøvens overflade. Efter den specificerede holdetid fjernes hovedkraften. Testkraft, brug den målte resterende indrykkedybdeforøgelse (E) til at beregne hårdhedsværdien. Dets værdi er et anonymt tal, der er repræsenteret af symbolet HR, og de anvendte skalaer inkluderer 9 skalaer, herunder A, B, C, D, E, F, G, H og K. Blandt dem er de skalaer, der ofte bruges til stålhårdhedstest, generelt A, B og C, nemlig HRA, HRB og HRC.
Hårdhedsværdien beregnes ved hjælp af følgende formel:
Ved test med A- og C-skalaer, HR = 100-E
Ved test med B-skala, HR = 130-E
I formlen, E - den resterende indrykkedybdeforøgelse udtrykkes i den specificerede enhed på 0,002 mm, det vil sige, når den aksiale forskydning af indrykker er en enhed (0,002 mm), svarer det til en ændring i Rockwell -hårdhed med et antal. Jo større E -værdi er, jo lavere er hårdheden af metallet, og vice versa.
Det gældende omfang af ovenstående tre skalaer er som følger:
HRA (Diamond Cone Inderter) 20-88
HRC (Diamond Cone Inderter) 20-70
HRB (diameter 1,588 mm stålkugle indenter) 20-100
Rockwell Hardness -test er i øjeblikket en meget anvendt metode, blandt hvilke HRC bruges i stålrørstandarder kun på andenpladsen til Brinell -hårdhed HB. Rockwell -hårdhed kan bruges til at måle metalmaterialer fra ekstremt blød til ekstremt hårdt. Det kompenserer for manglerne ved Brinell -metoden. Det er enklere end Brinell -metoden, og hårdhedsværdien kan læses direkte fra skiven på hårdhedsmaskinen. På grund af sin lille indrykk er hårdhedsværdien imidlertid ikke så nøjagtig som Brinell -metoden.
C. Vickers Hardness (HV)
Vickers -hårdhedstesten er også en indrykningstestmetode. Det trykker på en firkantet pyramidal diamantindrejser med en inkluderet vinkel på 1360 mellem modsatte overflader ind i testoverfladen ved en valgt testkraft (F) og fjerner den efter den specificerede holdetid. Kraft, måle længden af de to diagonaler i indrykket.
Vickers -hårdhedsværdien er kvotienten for testkraften divideret med indrykkningsoverfladearealet. Dens beregningsformel er:
I formlen: HV - Vickers Hardness Symbol, N/MM2 (MPA);
F - testkraft, n;
D - det aritmetiske middelværdi af de to diagonaler i indrykkningen, mm.
Testkraften F anvendt i Vickers -hårdhed er 5 (49,03), 10 (98,07), 20 (196,1), 30 (294,2), 50 (490,3), 100 (980,7) kgf (N) og andre seks niveauer. Hårdhedsværdien kan måles området er 5 ~ 1000HV.
Eksempel på ekspressionsmetode: 640HV30/20 betyder, at Vickers -hårdhedsværdien målt med en testkraft på 30HGF (294,2N) i 20'erne (sekunder) er 640N/MM2 (MPa).
Vickers -hårdhedsmetoden kan bruges til at bestemme hårdheden af meget tynde metalliske materialer og overfladelag. Det har de vigtigste fordele ved Brinell- og Rockwell -metoder og overvinder deres grundlæggende mangler, men det er ikke så simpelt som Rockwell -metoden. Vickers -metoden bruges sjældent i stålrørstandarder.
Posttid: APR-03-2024