Sposobnost metalnog materijala da se odupire udubljenju površine tvrdim predmetima naziva se tvrdoća. Prema različitim metodama ispitivanja i opsegu primjene, tvrdoća se može podijeliti na Brinell tvrdoću, tvrdoću Rockwella, tvrdoću Vickersa, tvrdoću obale, mikrohardnost i tvrdoću visoke temperature. Postoje tri uobičajene tvrdoće za cijevi: Brinell, Rockwell i Vickers tvrdoća.
A. Brinell Tvrdoća (HB)
Upotrijebite čeličnu kuglu ili karbidnu kuglu određenog promjera za pritisak na površinu uzorka s navedenom silom ispitivanja (F). Nakon navedenog vremena zadržavanja uklonite silu ispitivanja i izmjerite promjer udubljenja (L) na površini uzorka. Brinell vrijednost tvrdoće je kvocijent dobiven dijeljenjem ispitne sile s površinom useljene sfere. Izražena u HBS (čelična kugla), jedinica je N/MM2 (MPA).
Formula izračuna je:
U formuli: F - ispitna sila pritisnuta na površinu metalnog uzorka, n;
D -Diameter čelične kuglice za test, mm;
D -prosječni promjer udubljenja, mm.
Mjerenje Brinell tvrdoće je preciznije i pouzdanije, ali općenito je HBS pogodan samo za metalne materijale ispod 450N/mm2 (MPA), a nije prikladan za tvrđe čelične ili tanje ploče. Među standardima čeličnih cijevi, Brinell tvrdoća se najčešće koristi. Promjer uvlačenja D često se koristi za izražavanje tvrdoće materijala, koja je i intuitivna i prikladna.
Primjer: 120HBS10/1000130: To znači da je Brinell vrijednost tvrdoće izmjerena pomoću čelične kuglice promjera 10 mm pod silom ispitivanja od 1000kgf (9,807KN) za 30s (sekunde) je 120N/mm2 (MPA).
B. Rockwell Tvrdoća (HR)
Rockwell test tvrdoće, poput Brinell testa tvrdoće, metoda je ispitivanja udubljenja. Razlika je u tome što ona mjeri dubinu uvlačenja. To jest, pod uzastopnim djelovanjem početne sile ispitivanja (FO) i ukupne sile ispitivanja (F), udubljenik (konus ili čelična kuglica čelika) pritisnut je na površinu uzorka. Nakon navedenog vremena zadržavanja, glavna sila se uklanja. Ispitna sila, upotrijebite izmjereni priraštaj dubine zaostalog uvlačenja (E) za izračunavanje vrijednosti tvrdoće. Njegova je vrijednost anonimni broj, predstavljen simbolom HR, a korištene ljestvice uključuju 9 vaga, uključujući A, B, C, D, E, E, F, G, H i K. Među njima su vage koje se obično koriste za testiranje čelične tvrdoće uglavnom A, B i C, naime HRA, HRB i HRC.
Vrijednost tvrdoće izračunava se pomoću sljedeće formule:
Prilikom testiranja s A i C skala, HR = 100-E
Prilikom testiranja s B skalom, HR = 130-e
U formuli, E - Povećanje dubine zaostale uvlake izražava se u navedenoj jedinici od 0,002 mm, to jest kada je aksijalni pomak udubljenja jedna jedinica (0,002 mm), ekvivalent je promjeni tvrdoće Rockwella za jedan broj. Što je veća vrijednost E, to je niža tvrdoća metala i obrnuto.
Primjenjivi opseg gore navedene tri ljestvice je sljedeći:
HRA (Diamond Cone Inderterter) 20-88
HRC (dijamantni konus) 20-70
HRB (promjer 1,588 mm čelična kuglica) 20-100
Rockwell test tvrdoće je trenutno široko korištena metoda, među kojom se HRC koristi u standardima čeličnih cijevi, drugi samo za Brinell tvrdoća HB. Rockwell tvrdoća može se koristiti za mjerenje metalnih materijala od izuzetno meka do izuzetno tvrdi. To nadoknađuje nedostatke Brinell metode. Jednostavnija je od Brinell metode, a vrijednost tvrdoće može se očitati izravno iz biranja stroja za tvrdoću. Međutim, zbog svoje male uvlačenja, vrijednost tvrdoće nije tako točna kao Brinell metoda.
C. Vickers tvrdoća (HV)
Vickersov test tvrdoće također je metoda ispitivanja udubljenja. Pritisne kvadratni piramidalni dijamantni uvlačenje s uključenim kutom od 1360 između suprotnih površina u ispitnu površinu na odabranoj ispitnoj sili (F) i uklanja ga nakon navedenog vremena zadržavanja. Sila, izmjerite duljinu dvaju dijagonala uvlačenja.
Vrijednost tvrdoće Vickersa kvocijent je ispitne sile podijeljena s površinom uvlačenja. Njegova formula za izračun je:
U formuli: HV -vickers simbol tvrdoće, n/mm2 (MPA);
F -test sila, n;
D - Aritmetička srednja vrijednost dvaju dijagonala uvlačenja, mm.
Ispitna sila F korištena u tvrdoći Vickersa je 5 (49,03), 10 (98,07), 20 (196.1), 30 (294,2), 50 (490,3), 100 (980,7) kgf (n) i drugih šest razina. Vrijednost tvrdoće može se izmjeriti Raspon je 5 ~ 1000HV.
Primjer metode ekspresije: 640HV30/20 znači da je Vickersova vrijednost tvrdoće izmjerena ispitivanjem od 30HGF (294,2N) 20s (sekunde) 640N/MM2 (MPA).
Metoda tvrdoće Vickersa može se koristiti za određivanje tvrdoće vrlo tankih metalnih materijala i površinskih slojeva. Ima glavne prednosti Brinell i Rockwell metoda i prevladava njihove osnovne nedostatke, ali nije tako jednostavna kao Rockwell metoda. Vickers metoda se rijetko koristi u standardima čeličnih cijevi.
Vrijeme posta: travanj-03-2024