كيفية إجراء اختبار واختبار الصلابة (دليل المبتدئين)

الصلابة هي اختبار المواد المحددة ؛ إنها ليست ملكية مادية دائمة.

يتم قياس مقاومة المسافة البادئة عن طريق تحديد عمق المسافة البادئة.

الصلابة المادية الأساسية للمادة ليست دائمة ، يمكنك خصائصها الفيزيائية عن طريق تطبيق أنواع مختلفة من الضغط أو تسخينها.

يمنحك اختبار الصلابة الفرصة لتحديد خصائص المادة المحددة. تشمل الخصائص الفيزيائية ثلاثة أشياء مختلفة مثل القوة والليونة والمقاومة.

تختلف هذه الخصائص باختلاف المواد ؛ يمكنهم مساعدتك في اختيار أفضل علاج مناسب للمادة المحددة.

التعريف الأساسي لاختبار الصلابة هو "الاختبار الذي يمكنك من خلاله تحديد مقاومة مادة معينة تظهر التشوه الدائم عن طريق الضغط أو اختراقها بمادة صلبة أخرى".  

من المهم جدًا عند استخلاص استنتاجات حول اختبار الصلابة تقييم القيم الكمية.

يجب تقييم القيم الكمية عن طريق الاحتفاظ بهذه الأشياء القليلة ، وما هو الحمل المعطى على المسافة البادئة ، ووقت تحميل معين مع مدة التحميل ، والهندسة indenter.

اعتبارات اختبار الصلابة

هناك بعض الأشياء المهمة التي يجب مراعاتها قبل اختيار طريقة اختبار الصلابة. هذه هي الخصائص البسيطة للمادة أو الأشياء المطلوبة لإجراء الاختبار.

• المادة- ما هو نوع المادة التي تستخدمها لإجراء اختبار الصلابة وما هي خصائصها الفيزيائية.
• السماكة - سمك المادة مهم جدًا لأن سمك المادة سيقترح عليك طريقة الاختبار. يتم إجراء الاختبار وفقًا لسمك المادة المحددة.
• حجم العينة- ما هو حجم عينتك ، حجم العينة مهم جدًا لغرض الاختبار. يمكنك عمل استنتاجات وفقًا لحجم العينة.
• شكل العينة - هناك العديد من أنواع المواد المختلفة وكل مادة لها شكل أو حجم مختلف. يعد تحديد شكل مادة معينة ضروريًا قبل إجراء الاختبار لأن نوع الاختبار يعتمد على شكل العينة.
• المقياس - سيؤثر المقياس الذي تستخدمه في عملية الاختبار على نتائجك. لذا فإن اختيار المقياس الصحيح لقياس العينة مهم جدًا.
• Gage R & R- هي طريقة القياس المستخدمة لقياس دقة نتائج العينة. إنها الأداة الإحصائية المستخدمة لمقدار التباين في جهاز القياس.

كيف يعمل اختبار الصلابة

يتم إجراء اختبار الصلابة بشكل أساسي عن طريق الضغط على المادة بمساعدة الأجسام الثقيلة أو ذات الأبعاد. يتم وضع الكائن المحمل على سطح المادة التي تريد اختبارها.

بعد بعض المقاومة ، ستبدأ مادة العينة في التشوه.

تُقاس الصلابة عادةً بعمق المسافة البادئة أو بقياس الانطباع الذي تركته المسافة البادئة.

يتم إجراء اختبار الصلابة عن طريق الاختبارات المختلفة ، لقياس عمق اختراق المسافة البادئة ، يتم استخدام اختبار المسافة البادئة الآلية واختبار صلابة روكويل والكرة البادئة.

ولقياس عمق الانطباع الذي تركه إندينتر ، استخدم Knoop و Brinell و Vickers.

اختيار طريقة الاختبار

قبل الذهاب إلى إجراء الاختبار ، عليك تحديد طريقة الاختبار وفقًا للخصائص الفيزيائية لعينتك.

يتم تحديد صلابة المادة من خلال البنية المجهرية للمادة وشكلها وحجمها وسمكها والعديد من الأشياء الأخرى.

في جميع الاختبارات الخاصة بصلابة المادة ، تكون العينة الواحدة الموجودة أسفل المسافة البادئة ممثلة لجميع السكان. إذا كنت تريد إجراء اختبار لمواد مختلفة في وقت واحد ، فأنت بحاجة إلى الانطباع بكمية أكبر.

هناك أربعة أنواع رئيسية من اختبارات الصلابة تستخدم لقياس صلابة أي مادة. كل اختبار له متطلباته الخاصة مع فوائد مختلفة.

هناك معايير مختلفة لإجراء كل اختبار. هناك بعض الأشياء المهمة التي يجب مراعاتها قبل اختيار اختبار الصلابة المحدد.

ما نوع المواد المستخدمة في اختبار الصلابة؟

المواد التي تختارها للاختبار تصل إلى العلامة. كما تعلم ، كل اختبار له بعض القواعد أو المعايير ، لذلك يجب أن تكون عينتك وفقًا لها.

• يُعرف أقصى صلابة للمادة قبل اختيار الاختبار.
• سواء كانت العينة الخاصة بك هي التجانس أو عدم التجانس ، يجب عليك اختيار أنسب اختبار لها.
• يجب حساب حجم المادة التي يتم إجراء الاختبار عليها.
• يذكر عدد العينات المتاحة للاختبار.
• دقة النتائج مهمة للغاية في اختيار الاختبار.

اختبار صلابة روكويل

من المعروف أن اختبار صلابة روكويل هو أسرع اختبار من بين الاختبارات الأخرى. يستخدم بشكل شائع للمواد المعدنية. تم تطويره للتحكم في إنتاج المواد المحددة. يتم تحديد اختبار صلابة روكويل عن طريق قياس عمق المسافة البادئة. يتم قياسه عندما يضرب indenter بقوة في مادة العينة بحمل معين عليها. يشيع استخدام Rockwell لمواد العينات الكبيرة. كما أنها تستخدم لإجراء اختبارات متقدمة مثل HRC.

اختبار صلابة فيكرز

اختبار صلابة فيكرز يستخدم للتحقق من صلابة المادة الصلبة خاصة بالنسبة للمعادن.

يتم قياسه من خلال الأطوال القطرية لعينة المسافة البادئة المتبقية من خلال تطبيق القوة على الجزء الداخلي للهرم الماسي مع وجود حمل محدد عليه. يتم قياس الصلابة من خلال المسافات البادئة القطرية بمساعدة الصيغ أو الجداول.

اختبار صلابة Knoop

Knop هو الاختبار البديل لـ Vickers ؛ يتم استخدامه لقياس صلابة المواد الدقيقة. أنا شائع الاستخدام للمواد الهشة واختبار صلابة الأجسام الرقيقة. إن indenter المستخدم في هذا الاختبار هو الماس غير المتماثل ويتم قياسه بواسطة القطر البصري الطويل.

اختبار صلابة برينل

اختبار صلابة برينل يستخدم لاختبار العينات الأكبر. العينات المستخدمة في الاختبار موجودة في هياكل الحبوب المتجانسة. سوف تترك المسافة البادئة انطباعًا كبيرًا على العينة بمساعدة كرة الكربيد.