Испытания на твердость используются для проверки твердости материала. Испытание на твердость проводится с помощью устройства, называемого твердомером. Доступны многие типы твердомеров. Это делается путем проникновения в исследуемый материал материала, более твердого, чем материал для отбора проб. Испытания на твердость помогают определить устойчивость материала к деформациям. Испытания на твердость по Бринеллю и Роквеллу являются наиболее часто используемыми испытаниями на твердость.
Твердость по Бринеллю и Роквеллу
Разница между твердостью по Бринеллю и твердостью по Роквеллу заключается в том, что для определения твердости по Бринеллю используются инденторы только одного типа, а для твердости по Роквеллу используются инденторы двух типов. Продолжительность вдавливания также различается по твердости по Бринеллю и составляет 30-60 секунд, а по твердости по Роквеллу - 10-15 секунд. Твердость по Роквеллу сравнительно легче, чем по Бринеллю.
Твердость по Бринеллю - одна из шкал, по которой измеряется уровень твердости материала. Инструмент, использованный в этом тесте, называется индентором Бринелля. Эта шкала используется для создания отпечатков на образце, а затем измеренное вдавливание преобразуется в значение с использованием шкалы твердости по Бринеллю.
Твердость по Роквеллу также является шкалой для измерения твердости материала, как и твердость по Бринеллю. Он также имеет специальный индентор Роквелла. Этот индентор имеет определенный размер, и к образцу прилагается определенное усилие, чтобы сформировать отпечаток. Затем измерения конвертируются в значения твердости по Роквеллу.
Таблица сравнения твердости по Бринеллю и Роквеллу
| Параметры сравнения | Твердость по Бринеллю | Твердость по Роквеллу |
| Точность | Менее точный | Очень точно |
| Индентор | Сферический стальной шар | Алмазный конус и сферический стальной шар |
| Размер индентора | 10мм | <4 мм |
| Продолжительность | 30-60 сек | 10-15 сек |
| Чувствительность | Чувствительность к мелким дефектам на поверхности образца | Не очень чувствителен к недостаткам |
| Недостаток | Невозможно измерить очень твердые образцы | Конус индентора может быть сломан. |
Что такое твердость по Бринеллю?
Твердомер по Бринеллю имеет индентор диаметром 10 мм. Индентор должен представлять собой шарик из закаленной стали или карбамидного шарика. Этот сферический шар может использоваться для приложения нагрузки около 3000 кг в случае более твердого материала.
Однако эту нагрузку можно уменьшить, если тестируемый материал будет мягче, чтобы избежать дополнительных вдавливаний. Твердость по Бринеллю обычно используется для определения твердости материалов с неоднородной структурой. Перед вдавливанием поверхность образца необходимо подготовить. Он должен быть ровным и идеальным. Любые недостатки могут привести к ошибке.
Твердомер по Бринеллю прост в обращении и портативен. Диаметр надреза, сделанного тестером, измеряется с помощью простого маломощного микроскопа. Значение твердости по Бринеллю получается путем деления прилагаемой нагрузки на площадь поверхности вмятины. Во время измерения не должно быть вибрации, поскольку это может повлиять на значение и привести к ошибке.
Твердомер по Бринеллю может применяться для всех типов материалов. Прилагаемая нагрузка высока по сравнению с другими твердомерами. Соответственно можно регулировать размер индентора и нагрузку. Поскольку тестеры Бринелля используют сферический индентор, который оказывает равномерное давление, вероятность возникновения ошибки очень мала.
Что такое твердость по Роквеллу?
Метод определения твердости по Роквеллу - универсальный метод определения твердости. Этот метод не имеет оптического оборудования, такого как микроскоп, для измерения отпечатка. В этом методе используются два типа инденторов. Один из них представляет собой алмазный конус, а другой - стальной шар. Алмазный конус используется для очень твердых образцов, твердость которых должна быть выше 785 Н / мм².
Стальной шарик используется для других более мягких образцов. Диаметр шара должен увеличиваться, а нагрузка должна уменьшаться с уменьшением твердости материала. Пластмассовые материалы испытывают шариковыми инденторами большего диаметра. Этот метод игнорирует ошибки, так как он не очень чувствителен к дефектам образца. Также могут быть измерены образцы сферической, цилиндрической или конической формы. Это занимает меньше времени, а значение генерируется автоматически.
Обладает низкой тестовой нагрузочной способностью. Алюминий, мягкая сталь и медные сплавы обычно проверяются этим методом. Однако для необработанного стального материала в дополнение к этому методу также должен использоваться метод Бринелля.
Существует три типа методов определения твердости по Роквеллу. Это Rockwell C, Rockwell 15N и Rockwell B. Метод Rockwell C использует алмазный индентор. Он используется для проверки твердости гаек, болтов, пряжек ремней безопасности и т. Д. Rockwell B использует сферический стальной индентор. Метод Rockwell 15N оказывает низкое давление на образец.
Основные различия между твердостью по Бринеллю и Роквеллу
Вывод
Испытания на твердость очень полезны при определении твердости материала. Только зная твердость материала, из него можно делать разные вещи. Испытания на твердость следует выбирать в зависимости от испытуемого материала. Соответственно, методы Роквелла и Бринелля могут использоваться для измерения твердости материалов с учетом нескольких свойств образца.
Эти испытания очень полезны при разработке металлических деталей и при производстве пластмассовых материалов. Однако эти методы также имеют ряд недостатков, таких как ошибки из-за неправильно сплющенных поверхностей образца, вибрации и т. Д. Пластичность и износостойкость материала можно определить с помощью испытаний на твердость. Поскольку устойчивость к трению, эрозии и воде будет выше для более твердых веществ. Это свойство твердости помогает определить, подходит ли конкретный материал для желаемой работы или нет.
