Duritatea este o măsură a capacității unui material metalic de a rezista la presare sau gravare de o forță externă și este unul dintre cei mai importanți indicatori ai proprietăților mecanice ale materialelor metalice. Testarea durității este una dintre cele mai rapide, economice și simple metode de testare pentru a evalua proprietățile mecanice ale metalelor. Testarea durității poate reflecta diferențele dintre proprietățile materialelor metalice în diferite compoziții chimice, structuri organizatorice și condiții de proces de tratare termică, deci este utilizat pe scară largă în inspecția proprietăților metalelor, supravegherea calității procesului de tratare termică și dezvoltarea de noi materiale.
Duritatea Brinell
Se realizează prin presarea unei bile de oțel de călire sau a unei bile de carbură cu diametrul D în suprafața materialului metalic care urmează să fie măsurat cu o sarcină P de o anumită dimensiune, ținând-o pentru o anumită perioadă de timp și apoi îndepărtând sarcina. Raportul dintre sarcina P și aria suprafeței adânciturii F este valoarea durității Brinell, notată cu HB. Valorile durității Brinell sunt, în general, exprimate în kilograme forță/mm² (N/mm²), dar în practică sunt utilizate în mod obișnuit ca HBW sau HBS.
1 metoda de masurare
Condiții de testare: sarcina de testare și diametrul bilei de oțel de testare trebuie determinate în funcție de performanța reală a materialului. Sarcina de testare comună și diametrul bilei de oțel au standarde fixe pentru a se adapta la testul de duritate a diferitelor materiale.
Proces de măsurare: materialul care trebuie testat este plasat mai întâi pe testerul de duritate, apoi se efectuează testul de indentare cu sarcina selectată și bilă de oțel. După menținerea unui anumit timp, sarcina este îndepărtată și se măsoară diametrul adânciturii.
Calculul durității: Pe baza diametrului indentării, valoarea durității Brinell poate fi calculată cu ajutorul unei formule sau prin căutarea unui tabel.
2 Aplicare
Testerul de duritate Brinell este utilizat în principal pentru determinarea durității fontei, oțelului, metalelor neferoase și aliajelor moi și a altor materiale.
Este utilizat pe scară largă în metalurgie, forjare, energie electrică, mașini petroliere, vehicule feroviare, automobile, echipamente militare, laboratoare, colegii și universități și cercetare științifică.
3 metoda de exprimare
Simbol de duritate Brinell cu HBS sau HBW. HBS indică faptul că indentatorul este o bilă de oțel călită, utilizată pentru determinarea valorii durității Brinell de 450 sub material; HBW indică faptul că indentatorul este carbură cimentată, utilizată pentru determinarea valorii durității Brinell de 650 sub material.
Expresie: numărul înainte de HBS sau HBW este valoarea durității, urmat de numere pentru a indica condițiile de testare, inclusiv diametrul bilei indentorului, sarcina de testare și timpul de menținere a sarcinii de testare (10 ~ 15s nu sunt marcate) . De exemplu, 170HBS10/1000/30 indică faptul că valoarea durității Brinell de 170 măsurată cu o bilă de oțel cu diametrul de 10 mm, menținută timp de 30 de secunde sub o sarcină de testare de 9807 N (1000 kg).
Duritatea Vickers
Duritatea Vickers, exprimată prin simbolul HV, este British Smith (Robert L. Smith) și Sedland (George E. Sandland) în 1921 în compania Vickers (Vickers Ltd) propusă. Folosește un unghi relativ de suprafață de 136 de grade între indentatorul conului prismatic pozitiv cu diamant, în condițiile încărcăturii F sub acțiunea presiunii în suprafața probei de testat, păstrează o anumită perioadă de timp după descărcare, măsoară lungimea diagonalei indentării d , și apoi se calculează aria suprafeței indentării și, în final, din indentarea presiunii medii pe suprafața durității metalului Valoarea Vickers.
1 Metoda de măsurare
În măsurarea efectivă, nu trebuie să efectuați calcule complexe, dar în funcție de lungimea diagonală măsurată a valorii indentării d, verificați direct tabelul pentru a obține valoarea măsurată a durității.
Gama de sarcină a testerului de duritate Vickers utilizat în mod obișnuit de 49,03 ~ 980,7 N, potrivit pentru piese mai mari și determinarea durității stratului de suprafață mai profund.
Pentru determinarea durității piesei de prelucrat mai subțiri, a suprafeței sculei sau a stratului de placare, puteți utiliza o sarcină mică de duritate Vickers, sarcină de testare de 1,961 ~ 49,03 N.
Duritatea Micro Vickers este potrivită pentru analiza microscopică.
2 Reprezentare
Valoarea durității Vickers din formatul standard de raportare xHVy, unde x reprezintă valoarea durității Vickers, y reprezintă măsurarea valorii de încărcare utilizată (unitate: kg forță). De exemplu, valoarea durității 185HV5 de 185, măsurarea valorii de sarcină utilizată pentru forța de 5 kg.
3 Domeniu de aplicare
Testerul de duritate Vickers are o gamă largă de aplicații, poate măsura aproape toate materialele metalice utilizate în industrie, de la materiale foarte moi la materiale foarte dure pot fi măsurate. În plus, poate fi folosit și pentru testarea durității materialelor ceramice, materialelor plastice și cauciucului, materialelor din carton și așa mai departe.
4 Cerințe pentru mostre
Suprafața specimenului trebuie să fie netedă și plată, fără piele de oxid, resturi și ulei.
În general, parametrul de rugozitate a suprafeței probei de duritate Vickers Ra nu este mai mare de {{0}},4{0μm, specimenul de duritate Vickers cu încărcare mică nu este mai mare de 0,20μm, specimenul de duritate micro Vickers nu este mai mare de 0,10μm.
Duritatea Rockwell
Duritatea Rockwell este un indice pentru a determina valoarea durității prin adâncimea deformării plastice a indentării. Utilizează condițiile specificate ale indentorului (con de diamant, bilă de oțel sau bilă din carbură de tungsten) presată în suprafața probei în doi pași și măsoară adâncimea adâncimii reziduale h pentru a reprezenta duritatea.
1 metoda de măsurare indentor și forță de testare
Test de duritate Rockwell folosind trei tipuri de indentor (con de diamant și două diametre de bile de oțel) și trei tipuri de forță de testare (60 kg, 100 kg, 150 kg). Aceste combinații corespund durității Rockwell a nouă scale, și anume, HRA, HRB, HRC, HRD, HRE, HRF, HRG, HRH, HRK. Testul de duritate Rockwell de suprafață utilizează două indentoare și trei forțe de testare mai mici (15 kg, 30 kg, 45 kg), corespunzătoare la șase scale.
2 Calculul valorii durității
Valoarea durității Rockwell este calculată prin următoarea formulă: N-constant (pentru diferite scale, N ia 100 sau 130); h-adâncimea de indentare reziduală, mm; S-constant (pentru duritatea Rockwell, S=0.002mm; pentru duritatea Rockwell de suprafață, S=0.001mm).
3 Caracteristici
Avantaje: Testul de duritate Rockwell este simplu și rapid, indentarea este mică, determinarea unei game largi, aplicabilă la majoritatea materialelor metalice.
Dezavantaje: reprezentativitate slabă, repetabilitatea datelor nu este bună, nu se aplică la organizarea materialului neuniform sau a materialului subțire și a stratului de întărire a suprafeței.
4 Aplicare
Testul de duritate Rockwell este utilizat în mod obișnuit pentru materiale cu duritate mare, cum ar fi oțel de călire, fontă etc.
Cele trei cântare utilizate în mod obișnuit sunt HRA, HRB și HRC, care sunt potrivite pentru diferite materiale de duritate.
Selectarea scalelor de duritate
HRA: Folosit pentru materiale cu duritate mai mare, cum ar fi tabla de oțel, carbură cimentată, cu încărcare de 60 kg și indentor cu diamant.
HRB: Folosit pentru materiale cu duritate mai mică, cum ar fi oțel moale, metale neferoase, oțel recoapt etc., cu o sarcină de 100 kg și bilă de oțel călit cu diametrul de 1,5875 mm.
HRC: Pentru materiale cu duritate mai mare, cum ar fi oțel de călire, fontă etc., folosind o sarcină de 150 kg și un indentor cu diamant.
Prin selectarea combinației adecvate de indentor și forță de testare, testul de duritate Rockwell poate oferi valori precise de duritate, oferind o bază importantă pentru selecția materialului și controlul calității.
