Інструменти, вимірювальні інструменти, прес-форми тощо, що використовуються в механічному виробництві, повинні мати достатню твердість, щоб забезпечити ефективність і термін служби. Сьогодні редактор буде говорити з вами на теми, пов'язані з "твердістю". Твердість - це міра здатності матеріалу чинити опір місцевій деформації, особливо пластичній деформації, вдавленням або подряпинам. Як правило, чим твердіший матеріал, тим краща його зносостійкість. Наприклад, механічні частини, такі як шестерні, вимагають певної твердості, щоб забезпечити достатню зносостійкість і термін служби. Типи твердості Типи твердості/Клацніть, щоб переглянути збільшене зображення Як показано на малюнку вище, існує так багато типів твердості... Сьогодні я познайомлю вас із поширеним і практичним тестом на твердість металу вдавленням. Визначення твердості 1. Твердість за Брінеллем/Твердість за Брінеллем Метод випробування твердості за Брінеллем (символ HB) є першим методом, розробленим і узагальненим серед визнаних специфікацій твердості, який сприяв появі інших методів випробування твердості. Принцип випробування на твердість за Брінеллем такий: індентор (сталева кулька або карбідна кулька, діаметр Dmm) прикладає випробувальну силу F, і після натискання зразка розраховується площа контакту S (мм2) між кульковим індентором і зразком. від діаметра d (мм) увігнутої частини, що залишилася від індентора, і значення отримують шляхом ділення випробувальної сили. Символ HBS, коли індентором є сталева кулька, і HBW, коли індентором є твердосплавна кулька. k є константою (1/g= 1/9.80665=0.102). 2. Твердість за Віккерсом Твердість за Віккерсом (символ HV) — це метод випробування з найширшим діапазоном застосування, який можна перевірити будь-яким випробувальним зусиллям, особливо в області мікротвердості нижче 9,807 Н. Твердість за Віккерсом – це значення, отримане шляхом ділення випробувальної сили F (Н) на площу контакту S (мм2) між стандартним листом і індентором, яке розраховується на основі діагональної довжини d (мм, середнє значення довжин у двох напрямках) відступу, утвореного на стандартному аркуші індентором (квадратний пірамідальний ромб, відносний передній кут=136˚) під дією випробувальної сили F (N). k є константою (1/г=1/9,80665). 3. Твердість за Кнупом Твердість за Кнупом (символ HK) – це значення, обчислене шляхом ділення випробувальної сили на площу проекції відбитка A (мм2), як показано в наведеній нижче формулі, яка розраховується на основі більшої діагональної довжини d (мм) відступ, утворений на стандартному аркуші натисканням ромбоподібного алмазного індентора (відносні кути сторін 172˚30' і 130˚) під дією випробувальної сили F. Твердість за Кнупом також можна виміряти, замінивши індентор Віккерса мікротвердомера на індентор Кнупа.
4. Твердість поверхні за Роквеллом і Роквеллом Твердість за Роквеллом Перед вимірюванням твердості за Роквеллом (символ HR) або твердості поверхні за Роквеллом необхідно використати алмазний індентор (кут конуса наконечника: 120˚, радіус наконечника: {{15} }.2 мм) або сферичний індентор (сталева або твердосплавна кулька), щоб застосувати зусилля попереднього натягу до стандартного листа, а потім застосувати випробувальне зусилля, і відновити силу попереднього натягу. Значення твердості виводиться з формули твердості, яка виражається як різниця глибини вдавлення h (мкм) між силою попереднього натягу та силою випробування. Випробування на твердість за Роквеллом використовує силу попереднього натягу 98,07 Н, тоді як випробування твердості поверхні за Роквеллом використовує силу попереднього натягу 29,42 Н. Специфічний символ, наданий разом із типом індентора, випробувальною силою та формулою твердості, називається шкалою. Японський промисловий стандарт (JIS) визначає різні відповідні шкали твердості. Твердомір відносно простий і швидкий в експлуатації, його можна перевіряти безпосередньо на сировині або поверхні деталі, тому він широко використовується. Посібник із вибору методів вимірювання твердості для вашої довідки: Керівництво з вибору твердості Перетворення вибору твердості 1. Перетворення між твердістю за Кнупом і твердістю за Віккерсом (1) На основі припущення, що об’єкти однакової твердості мають однакову стійкість до інденторів за Кнупом і Віккерсом, напруги інденторів Віккерса та Кнупа під навантаженням виводяться, а потім базуються на σHK=σHV, робиться висновок, що: HV=0.968HK. Ця формула вимірюється під низьким навантаженням і має відносно велику похибку. Крім того, коли значення твердості перевищує HV900, похибка цієї формули дуже велика і втрачає своє еталонне значення. (2) Після виведення та виправлення пропонується формула перетворення між твердістю за Кнупом і твердістю за Віккерсом. Після перевірки фактичними даними максимальна відносна похибка перетворення цієї формули становить 0,75%, що має високе еталонне значення.
2. Перетворення між твердістю Роквелла та твердістю Віккерса
(1) Після модифікації формули перетворення Qvarnstorm, запропонованої Hans Qvarnstorm, отримано формулу перетворення між твердістю Роквелла та твердістю Віккерса: Ця формула використовує для перетворення стандартні дані твердості чорних металів, опубліковані в моїй країні. Його похибка HRC в основному знаходиться в діапазоні ±0.4HRC, а максимальна похибка становить лише ±0.9HRC. Максимальна похибка HV становить ±15HV. (2) Відповідно до напруги σHRC=σHV різних інденторів формула отримана шляхом аналізу кривої залежності між твердістю за Роквеллом і глибиною вдавлення за Віккерсом. Ця формула порівнюється з національним стандартним експериментальним значенням перетворення. Похибка між результатом перетворення та стандартним експериментальним значенням становить ±0.1HRC. (3) На основі фактичних експериментальних даних обговорюється перетворення між твердістю за Роквеллом і твердістю за Віккерсом за допомогою методу лінійної регресії, і отримана формула: Ця формула має невеликий діапазон застосування та велику похибку, але її легко обчислити і може використовуватися, коли вимоги до точності невисокі. 3. Перетворення між твердістю за Роквеллом і твердістю за Брінеллем (1) Проаналізуйте зв’язок між глибиною вдавлення за Брінеллем і відбитком по Роквеллу та отримайте формулу перетворення на основі напруги індентора σHRC=σHB. Результати розрахунків порівнюються з національним еталонним експериментальним значенням. Похибка між результатом розрахунку за формулою перетворення та стандартним експериментальним значенням становить ±0.1HRC. (2) Формула отримана методом лінійної регресії на основі фактичних експериментальних даних. Похибка формули велика, а діапазон застосування невеликий, але розрахунок простий і може використовуватися, коли вимоги до точності невисокі. 4. Перерахунок між твердістю за Брінеллем і твердістю за Віккерсом Співвідношення між твердістю за Брінеллем і твердістю за Віккерсом також отримано відповідно до σHB=σHV. Результат перетворення цієї формули порівнюється з національним стандартним значенням перетворення, а похибка перетворення становить ±2HV. 5. Перетворення між твердістю за Кнупом і твердістю за Роквеллом Оскільки відповідні криві твердості за Кнупом і твердістю за Роквеллом схожі на параболи, наближена формула перетворення, отримана з кривої, є відносно точною і може використовуватися як еталон.
