چقدر در مورد سختي مواد ميدوني؟

برای اطمینان از عملکرد و عمر ، مواد برش ، اندازه گیریابزارها و قالب هاکه در ساخت مکانیکی استفاده می شود، باید سختی کافی داشته باشد باید سختی کافی داشته باشد.

امروز، من در مورد سختي مواد با شما صحبت خواهم کرد

سختی اندازه گیری توانایی مواد برای مقاومت در برابر تغییر شکل محلی،به ویژه تغییر شکل پلاستیکی،شکاف یا خراش است.به طور کلی، هرچه سخت تر باشد،مقاومت در برابر فرسایش بهتر است.، مانند دنده ها و سایر قطعات مکانیکی نیاز به سختی خاصی برای اطمینان از مقاومت و عمر کافی دارند.

انواع سختی

همانطور که در بالا نشان داده شد، قبلاً انواع زیادی از سختی وجود داشت. من شما را با آزمایش سخت بودن در سخت بودن فلز آشنا خواهم کرد.

تعریف سختی

1سختي برينل

روش آزمایش سختی برینل (نماد HB) که به یک مشخصات سختی پذیرفته شده است، یکی از اولین روش هایی است که توسعه یافته و خلاصه شده است.و به ظهور روش های دیگر آزمایش سختی کمک کرده است.

اصل آزمایش سختی برینل این است: یک دستگاه فشار دهنده (کوله فولادی یا کربید، قطر Dmm) پس از فشار دادن نمونه، نیروی آزمایش F را اعمال می کند.مساحت تماس S ((mm2) بین داخل کننده توپ و نمونه در قطر مجاور d ((mm) که توسط داخل کننده باقی مانده است محاسبه می شود، و مقدار به دست آمده توسط نیروی آزمایش مستثنی است. هنگامی که داخل کننده یک توپ فولادی است، نماد آن HBS است، و هنگامی که توپ کربید سیمان شده HBW است. k ثابت است (1/g = 1/9.80665 = 0.102).

2سختي ويکرز

سختی ویکرز (نماد HV) گسترده ترین روش تست مورد استفاده است که می تواند با هر نیروی آزمایش مورد آزمایش قرار گیرد، به ویژه در زمینه سختی کوچک زیر 9.807N.

سختی ویکرز، مقدار بدست آمده از طریق تقسیم نیروی آزمایش F ((N) بر ناحیه تماس S ((mm2) بین صفحه استاندارد و داخل، بر اساس طول قطب نما d ((mm) محاسبه شده است.متوسط طول در هر دو جهت) از شکاف ایجاد شده در صفحه استاندارد توسط indenter (تترگونیل مخروط الماس)، زاویه سطح نسبی =136 ̊) در نیروی آزمایش F (((N). k ثابت است (1/g=1/9.80665)

3سختي گره ها

سختی Knoop (نماد HK) ، همانطور که در فرمول زیر نشان داده شده است، is calculated by dividing the test force by the indentation projection area A (mm2) based on the longer diagonal length d (mm) of the indentation formed on the standard sheet at the test force F by pressing the long diamond indenter with relative side angles of 172˚30' and 130˚.

سختی Knoop همچنین می تواند با جایگزینی indenter Vickers از یک آزمایش کننده میکرو سخت با Knoop اندازه گیری شود.

4سختي روکول

سختی راکول (رمز HR) یا سختی سطح راکول با اعمال یک نیروی پیش بارگیری بر روی ورق استاندارد با استفاده از یک اندرال الماس اندازه گیری می شود (زاویه مخروط نوک: 120 ̊، شعاع نوک: 0.2 میلی متر) یا یک اندرتر کروی (گول فولادی یا گل کربید)، سپس اعمال یک نیروی آزمایش و بازگرداندن نیروی پیش بارگیری.

این مقدار سختی از فرمول سختی مشتق می شود که به عنوان تفاوت بین عمق شکاف h ((μm) بین نیروی پیش بار و نیروی آزمایش بیان می شود.تست سختي راکول از نيروي پيش بار 98 استفاده ميکنه.07N، و آزمایش سختی سطح راکول از یک نیروی پیش بارگیری 29.42N استفاده می کند. نماد خاص ارائه شده در ترکیب با نوع اندنتور، نیروی آزمایش و فرمول سختی یک مقیاس نامیده می شود.استانداردهای صنعتی ژاپن (JIS) مقیاس های مختلف سختی مرتبط را تعریف می کنند.

HR ((برگر الماس، سختی راکول) =100-h/0.002 h:mm

HR ((برنده توپ، سختی راکول) = 130-h/0.002 h:mm

HR ((Diamond/ball indenter، سختی سطح راکول) =100-h/0.001 h:mm

دستگاه های آزمایش سختیبه طور گسترده ای استفاده می شود زیرا کار آنها ساده و سریع است و می تواند مستقیماً بر روی سطح مواد اولیه یا قطعات آزمایش شود.

راهنمای انتخاب سختی

راهنمای انتخاب روش های آزمایش سختی برای مرجع شما:

تبدیل انتخاب سختی

• تبدیل نوپ به ویکرز

• با توجه به اينكه اجسام با همان سختي مقاومت مساوي به دو نوع نوپ ويکرز دارندتنش دو نوع Vickers Knoop در حال وارد کردن تحت بار به ترتیب برداشت می شود، و سپس با توجه به σHK=σHV، HV=0.968HK بدست می آید. این فرمول تحت بار کم اندازه گیری می شود و خطا نسبتا بزرگ است. علاوه بر این، هنگامی که ارزش سختی بیشتر از HV900 باشد،خطای این فرمول خیلی بزرگه، و ارزش مرجع از بین می رود.
• پس از مشتق و اصلاح، فرمول تبدیل سختی Knoop و سختی Vickers پیشنهاد می شود.

با توجه به داده های واقعی، حداکثر خطای تبدیل نسبی فرمول 0.75٪ است که دارای ارزش مرجع بالا است.

• تبدیل راکول به ویکرز

• به هانز· فرمول تبدیل Qvarnstorm که توسط Qvarnstorm پیشنهاد شده است برای به دست آوردن فرمول تبدیل سختی راکول به سختی ویکرز اصلاح شده است:

این فرمول با داده های استاندارد سختی فلزات آهن منتشر شده در چین تبدیل می شود و خطای HRC آن اساسا در محدوده ± 0.4HRC است، حداکثر خطای آن تنها 0.9HRC است،و حداکثر خطای محاسبه شده HV ±15HV است.

• با توجه به فشار σHRC=σHV از indenters مختلف، این فرمول با تجزیه و تحلیل منحنی رابطه بین سختی راکول و عمق indentation سختی ویکرز بدست می آید.

این فرمول با ارزش تبدیل آزمایشی استاندارد ملی مقایسه می شود و خطا بین نتیجه محاسبه فرمول تبدیل و ارزش آزمایشی استاندارد ± 0 است.1HRC.

• با توجه به داده های تجربی واقعی، تبدیل سختی راکول به سختی ویکرز با رگرسیون خطی مورد بحث قرار می گیرد و این فرمول بدست می آید:

این فرمول دارای محدوده استفاده کوچک و خطای بزرگ است، اما محاسبه آن آسان است و می تواند زمانی که دقت آن بالا نیست مورد استفاده قرار گیرد.

• تبدیل سختی راکول به سختی برینل

• رابطه بین شکاف Brinell و عمق شکاف Rockwell تجزیه و تحلیل شد و فرمول تبدیل بر اساس فشار σHRC = σHB از indenter بدست آمد.

خطا بین نتایج محاسبه شده و مقادیر استاندارد آزمایش ± 0.1HRC است.

• بر اساس داده های تجربی واقعی، فرمول با روش رگرسیون خطی بدست آمده است.

خطای فرمول بزرگ است و محدوده استفاده کوچک است، اما محاسبه ساده است و می تواند زمانی استفاده شود که دقت بالا نباشد.

• تبدیل برینل به ویکرز

رابطه بین سختی برینل و سختی ویکرز نیز بر اساس σHB=σHV است.

نتیجه تبدیل این فرمول با ارزش تبدیل استاندارد ملی مقایسه می شود و خطای تبدیل ±2HV است.

• تبدیل Knoop به Rockwell

از آنجایی که منحنی های مربوط به نوپ و راکول شبیه پارابول ها هستند، فرمول تبدیل تقریبی از منحنی ها مشتق می شود.

این فرمول دقیق است و می تواند به عنوان مرجع استفاده شود.