Твердость Бринелла и Роквелла
Испытание на твердость является одним из наиболее широко используемых методов испытаний материалов. Измерения статической твердости удобны для точного определения твердости.
Что такое твердость Бринелла?
Твердость по Бринеллю (HBW) представляет собой отношение между приложенной силой и поверхностью отпечатка. Индентор представляет собой шарик из твердого металла с диаметром D, который запечатлен силой F в поверхностные слои материала. Диаметр мяча стандартизирован и составляет: 10; 5; 2,5; 1мм.
При импринтинг материала для испытаний генерируется отпечаток формы кубического диаметра базового диаметра дБ и глубины hB. Измеритель твердости Бринелла использует импульсную силу от 9,807 н. До 29420 Н в зависимости от материала испытания и диаметра шарика рабочего колеса.
Нагрузка обычно применяется в течение 10-15 секунд в случае испытания стальных или стальных материалов, а для других более мягких материалов нагрузка должна наноситься не менее 30 секунд. Испытуемый должен быть очищен и обезжирен, а поверхность гладкая, чтобы измерение было максимально точным, чтобы определить диаметр чаши калота.
Во время измерения вибрации не должно быть, поскольку они могут чрезмерно влиять на значения измеренной твердости. Твердость Бринелла - безразмерный размер. По сравнению с другими методами испытаний на твердость, мяч Бринелла оставляет самую глубокую и самую большую печать и, следовательно, функционально и / или эстетически обезображает поверхность (если твердость измеряется на продукте, а не на образце).
Что такое твердость по Роквеллу?
В отличие от методов Бринелла и Виккерса метод Роквелла не измерял размер отпечатка, а глубину проникновения индентора. Поэтому в случае Rockwell твердость считывается по шкале твердости после ее выпуска.
Индукторы изготовлены из алмазного стержня или шара из акации. У бриллиантов стержня есть пиковый угол 1200 и радиус 0,2 мм вокруг, а диаметр шарика - 1/16 "и 1/8". Тест HRB (ball) используется для мягких и средних твердых металлов, тогда как HRC (конус) используется для лиственных пород и обычно термически обработанных материалов.
Общая возможная глубина проникновения индентеров составляет 0,2 мм (HRC) или 0,26 мм (HRB) и делится на 100 частей методом HRC или 130 для метода HRB, поэтому твердость по методу Роквелла составляет: 1e = 0,002 м. В методе HRC индентор имеет форму алмазного ствола, который загружается с предварительной нагрузкой F0 = 98,07 N в течение 3 секунд, таким образом получая начальную точку, из которой измеряется глубина проникновения.
Суммарная нагрузка F следует, добавив основную нагрузку F1 = 1373N, в течение 4 ± 2 секунд, и количество твердости определяет глубину проникновения индентора hR после снятия основной нагрузки F1, когда засыпка происходит из-за эластичность материала. Для метода HRB принцип измерения один и тот же, за исключением того, что стальной шар запечатлен с предварительным напряжением F0 = 98,07N или основной нагрузкой F1 = 882,6N, так что общая нагрузка равна F = 980,7N.
Разница между твердостью Бринелла и Роквелла
В случае метода Бриньеля пенетратор представляет собой известковый шарик (для твердости до 450HB) или твердый металл (для твердости до 650HB) диаметра D, который испускается силой F в поверхностных слоях материала. Стандартный диаметр шариков составляет 10, 5, 2,5, 2 и 1 мм.
В методе Роквелла используются несколько типов пенетраторов: для мягких материалов используется небольшой стальной шарик (метод HRB), для твердых материалов - конус алмаза (метод HRC). Алмазный конус имеет пиковый угол 1200 и радиус 0,2 мм вокруг, а диаметр стальных шариков - 1/16 ", 1/8", 1/4 "и 1/2".
Тест Бринелла очень медленный (30-60 сек).
Тест Роквелла короче (10 - 15 секунд).
Твердость Бринелла (HB) представляет собой отношение приложенной силы F (N) и поверхности отпечатка S (мм2): HBW = (F * 0,102 / S); S = π * D * h.
В методе Рокуэлла HRB = 130 - (e / 0,002); HRC = 100 - (e / 0,002)
Метод Бринелла используется для мягких и средних твердых материалов.
Тест Роквелла используется для мягких и средних твердых материалов (алюминия, мягкой стали, Cu-сплавов и т. Д.),
Преимуществами метода Бринелла является простая подготовка поверхности и простое измерение диаметра печати.
Метод Роквелла работает быстрее, на приборе происходит более быстрое считывание твердости, а тест оставляет мелкий отпечаток.
Недостатком метода Бринелла является то, что твердость ≥ 650 HB не может быть измерена; твердость зависит от нагрузки и в соответствии с Х (степень нагрузки), поэтому необходимо выбрать подходящую силу F; после измерения впечатление велико и оставляет видимый след.
Для теста Роквелла существует вероятность разрыва конуса и неточности ± 2 HRB / HRC.
Твердость Бринелла против Роквелла: сравнительная таблица
Резюме стихов Бринелла Твердость Роквелла
- Методы Бринелла и Роквелла попадают в группу статистических методов тестирования твердости. Каждый метод имеет свою уникальную цель, преимущества и недостатки.
