Metallimateriaalin kykyä vastustaa pinnan sisennystä kovien esineiden avulla kutsutaan kovuuteen. Eri testimenetelmien ja levitysten laajuuden mukaan kovuus voidaan jakaa Brinell -kovuuteen, Rockwell -kovuuteen, Vickers -kovuuteen, rannan kovuuteen, mikrohardaan ja korkeaan lämpötilaan. Putkissa on kolme yleisesti käytettyä kovuutta: Brinell, Rockwell ja Vickers -kovuus.
A. Brinell -kovuus (HB)
Käytä tietyn halkaisijan teräspalloa tai karbidipalloa painaa näytteen pintaan määritellyn testivoiman (F) kanssa. Määritetyn pitoajan jälkeen poista testivoima ja mittaa sisennyksen halkaisija (L) näytteen pinnalla. Brinell -kovuusarvo on jakamalla jakamalla testivoima sisennetyn pallon pinta -alalla. HBS: ssä (teräspallo) ilmaistu yksikkö on N/mm2 (MPA).
Laskentakaava on:
Kaavassa: F - testivoima puristui metallinäytteen pintaan n;
D - teräspallon D - Test, MM;
D - Sisennyksen keskimääräinen halkaisija, mm.
Brinell -kovuuden mittaus on tarkempi ja luotettavampi, mutta yleensä HBS sopii vain metallimateriaaleille, jotka ovat alle 450 N/mm2 (MPA), eikä se sovellu kovempiin teräs- tai ohuempiin levyihin. Teräsputkistostandardien joukossa Brinell -kovuus on yleisimmin käytetty. Sisennyksen halkaisijaa D käytetään usein materiaalin kovuuden ilmaisemiseen, joka on sekä intuitiivinen että kätevä.
Esimerkki: 120 hbs10/1000130: Se tarkoittaa, että Brinell -kovuusarvo mitataan käyttämällä halkaisijaltaan 10 mm: n teräspalloa 1000 kgf: n (9,807n) testivoiman alla 30S (sekuntia) on 120N/mm2 (MPA).
B. Rockwell -kovuus (HR)
Rockwell -kovuustesti, kuten Brinell -kovuustesti, on sisennystestimenetelmä. Ero on, että se mittaa sisennyksen syvyyttä. Toisin sanoen alkuperäisen testivoiman (FO) ja kokonaistestivoiman (F) peräkkäisen vaikutuksen alla, sisenny (terästehtaan kartio tai teräspallo) painetaan näytteen pintaan. Määritetyn pitoajan jälkeen päävoima poistetaan. Testivoima, käytä mitattua jäännösteilyn syvyyden lisäystä (E) kovuusarvon laskemiseen. Sen arvo on tuntematon luku, jota edustaa symboli HR, ja käytettyihin asteikkoihin sisältyy 9 asteikkoa, mukaan lukien A, B, C, D, E, F, G, H ja K. Niiden joukossa teräskovuustestaukseen yleisesti käytetyt asteikot ovat yleensä A, B ja C, nimittäin HRA, HRB ja HRC.
Kovuusarvo lasketaan käyttämällä seuraavaa kaavaa:
Kun testataan A- ja C-asteikolla, HR = 100-E
Kun testataan B-asteikolla, HR = 130-E
Kaavassa e - jäännösteilyn syvyyden lisäys ilmaistaan määritellyssä yksikössä 0,002 mm, ts. Kun sisennän aksiaalinen siirtymä on yksi yksikkö (0,002 mm), se vastaa Rockwell -kovuuden muutosta yhdellä numerolla. Mitä suurempi E -arvo, sitä pienempi metallin kovuus ja päinvastoin.
Kolmen edellä mainitun asteikon soveltuva laajuus on seuraava:
HRA (timanttikartion sisennys) 20-88
HRC (timanttikartion sisennys) 20-70
HRB (halkaisija 1,588 mm: n teräspallon sisennys) 20-100
Rockwell -kovuustesti on tällä hetkellä laajalti käytetty menetelmä, joista HRC: tä käytetään teräsputkistostandardeissa vain Brinell -kovuuden HB: lle. Rockwell -kovuutta voidaan käyttää metallimateriaalien mittaamiseen erittäin pehmeästä erittäin kovaan. Se korvaa Brinell -menetelmän puutteet. Se on yksinkertaisempi kuin Brinell -menetelmä ja kovuusarvo voidaan lukea suoraan kovuuskoneen valinnasta. Pienen sisennyksensä vuoksi kovuusarvo ei kuitenkaan ole yhtä tarkka kuin Brinell -menetelmä.
C. Vickers -kovuus (HV)
Vickers -kovuustesti on myös sisennystesti. Se painaa neliömäistä pyramidaalista timantti -sisennystä, johon sisältyy 1360 kulma vastakkaisten pintojen välillä testipinnalle valitulla testivoimalla (F) ja poistaa sen määritetyn pitoajan jälkeen. Voima, mittaa sisennyksen kahden diagonaalin pituus.
Vickersin kovuusarvo on testivoiman osuus jaettuna sisennyspinta -alalla. Sen laskentakaava on:
Kaavassa: HV -vickers -kovuussymboli, N/MM2 (MPA);
F - testivoima, n;
D - sisennyksen kahden diagonaalin aritmeettinen keskiarvo, mm.
Vickers -kovuus käytetty testivoima F on 5 (49,03), 10 (98,07), 20 (196,1), 30 (294,2), 50 (490,3), 100 (980,7) kgf (n) ja muut kuusi tasoa. Kovuusarvo voidaan mitata alue on 5 ~ 1000hv.
Esimerkki ekspressiomenetelmästä: 640HV30/20 tarkoittaa, että Vickers -kovuusarvo mitattuna 30HGF: n testivoimalla (294,2N) 20S: lle (sekuntia) on 640N/mm2 (MPA).
Vickers -kovuusmenetelmää voidaan käyttää määrittämään erittäin ohuiden metallimateriaalien ja pintakerrosten kovuus. Sillä on BRINELL- ja Rockwell -menetelmien tärkeimmät edut ja ne ylittävät niiden perus puutteet, mutta se ei ole niin yksinkertainen kuin Rockwell -menetelmä. Vickers -menetelmää käytetään harvoin teräsputkistossa.
Viestin aika: APR-03-2024