硬さ試験とは何ですか?

硬さ試験は、あらゆる材料の硬さを測定する方法です。

材料の硬度は、加えられた力の下での変形またはへこみに抵抗する能力として定義されます。硬さ試験は、特定の用途に対する材料の適合性を理解するのに役立つため、エンジニアリング業界では重要なステップです。

規定の安全基準や規制を満たす最高品質の製品を製造するのに役立ちます。

硬さ試験の選び方は?

正確で信頼性の高い硬さ試験値を得るには、理想的な硬さ試験方法を選択することが重要です。硬さ試験方法の種類を決定する重要な要素のいくつかを以下に説明します。

試料の硬度範囲

硬さを測定する試験片の硬さの範囲によって、硬さの試験方法が決まります。試験片の硬さが650HB / 30を超える場合は、硬さ試験にダイヤモンド圧子を使用する必要があります。

ダイヤモンド圧子はブリネル法では使用できません。したがって、この方法はそのような試験片の硬度を測定するのには適していません。

一方、ロックウェル法では、先端がダイヤモンドの圧子コーンを使用できます。ビッカース法はダイヤモンド圧子のみを使用し、あらゆる種類の試験片の硬度を測定するために使用できます。

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テスト負荷

試験荷重も硬さ試験方法を決定する重要な要素です。

より高い試験荷重を適用する場合は、ロックウェル試験やブリネル試験などの微小硬度試験方法を使用する必要があります。より小さなテスト負荷を使用する必要がある場合は、ビッカースやヌープテストなどの微小硬度テスト方法を使用する必要があります。

標本サイズ

試験片のサイズが小さいほど、硬度の測定に必要な試験荷重は軽くなります。

小さいサイズの試験片または薄すぎる試験片の硬さ試験は、ビッカース試験やヌープ試験などの微小硬さ試験方法を使用して測定する必要があります。

小さい試験片の硬度をテストする場合、信頼できる硬度値を取得するための最小厚さ基準を確保することがさらに重要になります。

タッチスクリーン自動タレットデジタルディスプレイ微小硬度計

 

正確な硬度測定値を取得するには、アンビルを使用して試験片をクランプする必要もあります。

費用

予算に応じて硬さ試験方法を選択することもできます。

ブリネルおよびロックウェル硬さ試験方法は、試験片の硬さ試験の基本的で費用効果の高い方法です。ビッカース法は、試験前に試験片の表面を準備する必要があるため、より多くの時間とコストが必要です。

また、硬度値を決定するために試験片表面に作られたくぼみの深さを測定するための高度で最新の光学システムも必要です。

これにより、ビッカース法は他の硬さ試験法よりもコストがかかります。

硬度測定は引張試験よりもどのように便利ですか?

引張試験は、加えられた力の下で引っ張られているときの金属の挙動を研究するために使用されます。

降伏強さ、耐力、極限引張強さの測定に役立ちます。硬さ試験は、さまざまな種類の材料の硬さの値を測定するために使用されます。硬さ試験と引張試験の主な違いは次のとおりです。

利便性

引張強度を測定するよりも、硬度試験を使用して材料の硬度値を測定する方がはるかに簡単です。

Rockwell&Surface Rockwell(Double Rockwell)硬度計

硬さ試験の手順も引張試験に比べて迅速です。

引張強さを伝導するための試験片の準備は、試験片を適切な形状とサイズに作成する必要があるため、硬さ試験での試験片の準備よりも複雑で時間がかかります。

費用

硬さ試験を行う方が便利なだけでなく、引張試験に比べてはるかに安価です。校正された硬さ試験機のコストは、引張試験機のコストのほんの一部です。

標本への影響

硬さ試験は非破壊試験法であるため、引張試験とは異なります。圧子を使用して試験片表面を浅く貫通し、試験片を破壊しません。

硬さ試験終了後、他の用途に使用することができます。

手動デジタル表示面ロックウェル硬度計10〜72HR45T

引張試験は、試験片に力を加えて試験片が破損するまで引き離すため、破壊的な方法です。試験片は引張試験を行った後に破壊され、他の目的に使用することはできません。硬さ試験のこの非破壊的な性質はまた、引張試験と比較してより費用効果の高い試験方法になります。

引張試験後、鋼の硬さはどのように変化しますか?

引張強さは、金属を引っ張るために力が加えられたときの金属の特性を表します。力が降伏点よりも小さい限り、鋼の試験片は弾性変形を受けます。つまり、元の形状に戻ります。力が降伏点に達すると、塑性変形が発生しますが、これは元に戻せません。

引張試験を行った後、鋼の機械的特性と硬度に変化があります。引張試験を実施すると、結晶粒の断片化や結晶格子の格子再構築につながる可能性があります。

鋼の試験片は、引張応力または圧縮応力の結果として伸長します。

鋼の引張試験を行うと、鋼の硬さが増します。鋼の引張試験では、結晶粒の断片化とオーステナイトの変形がマルテンサイトの変態よりも優先されます。

粒子の形状、寸法、方向、断片化、およびその他のパラメーターにも変化があります。

ステンレス鋼の硬さ試験とは何ですか?

ステンレス鋼の硬度は、その表面のへこみや変形に抵抗する能力として理解することができます。硬度が高いほど、表面の変形、へこみ、引っかき傷などに対する耐性が高くなります。ステンレス鋼の硬度をテストするためのさまざまな方法があります。

最も一般的な方法は、先端がダイヤモンドの圧子で硬度をテストすることです。鋼の硬度は、ロックウェル、ブリネル、またはビッカース試験で測定できます。電気デジタルディスプレイの表面ロックウェル硬度計20〜100HRB

エンジニアリング業界では、摩擦、摩耗、応力などに耐える鋼の能力が鋼の硬度とともに増加するため、鋼の硬度を測定することが重要です。ステンレス鋼の硬度が高いほど、その表面はより耐性があります。

ブリネル試験は、ステンレス鋼の硬度を測定するために一般的に使用される最初の方法でした。この方法では、直径10mm、最大3000Kgfの試験荷重の硬化鋼または超硬ボールを使用します。

試験荷重が高いため、硬化鋼の硬さの測定にはブリネル法が使用されます。それは大きな標本を必要とし、その有用性を制限する標本表面に大きなくぼみを残します。

硬さ試験のロックウェル法も、試験片表面に作られたくぼみの深さを測定することに基づいています。

 

ロックウェルスケールで、ステンレス鋼の硬さを測定するために使用される最も一般的に使用されるスケールは、BとCです。ロックウェル硬さ試験機は、ブリネル硬さ試験機よりも軽量で可動性があります。

ステンレス鋼の硬さ試験にもビッカース試験法を使用しています。先端がダイヤモンドの右ピラミッド圧子を使用しています。ビッカース試験は、すべてのタイプのステンレス鋼の硬度を測定するために使用できます。

それぞれの硬さ試験方法は、ステンレス鋼の硬さを得るために変換表を使用して変換する必要がある特定の硬さ値を提供します。

鉱物の硬度をテストする方法は?

鉱物の硬度は、ドイツの鉱物学者フレデリック・モースによって開発されたモース硬度を使用して測定されます。それは19年に戻って発明されましたth 世紀には、鉱物の硬度を決定する手段がありませんでした。

モース硬度スケールは、最も柔らかい鉱物がタルクで、硬度レベル1に配置され、最も硬い鉱物ダイヤモンドが最も高い硬度レベル10に配置されている鉱物の比較スケールです。ダイヤモンドは世界で最も硬い鉱物であるため、地球上の他のすべての鉱物を傷つける可能性があります。

この特性により、削岩機や切断装置などに広く使用されています。他のすべての鉱物は、硬度に対してこれら2つの値の間に配置されます。モース硬度は、硬い鉱物が柔らかい鉱物を傷つけるという原理に基づいています。最も柔らかいミネラルであるタルクは、他のすべてのミネラルによって引っかかれる可能性があります。

同様に、モース硬度が5.25のガラスは、モース硬度で下に配置された鉱物(タルク、石膏、方解石、蛍石、アパタイト)を引っ掻くことができますが、それより上に配置された正長石を引っ掻くことはできません。 。

鉱物の硬度を測定するには、未知の鉱物の新しい表面を選択し、既知の硬度の鉱物でそれを引っ掻きます。ポータブルブリネル硬さ圧痕自動測定装置

硬度がわかっている鉱物を硬度が不明な鉱物にしっかりと押し付けます。

試験対象物が硬度不明の鉱物よりも硬い場合は、表面にはっきりとした傷が残るはずです。未知の鉱物の表面に引っかき傷や線がない場合は、硬度がすでにわかっているテスト済みの鉱物よりも硬くなります。

現在、モース硬度計は鉱物学者や宝石学者によって使用されています。冶金学者にとっては比較的限られた用途しかありません。

鋼と金属の硬度をテストする方法は?

鋼やその他の金属の硬度は、さまざまな方法で測定できます。ロックウェル試験は、鋼やその他の金属の硬度を測定するための最も基本的な方法です。

鋼球またはダイヤモンド圧子を使用して、試験荷重を加えた状態で試験片表面にくぼみを付けます。圧子に小さな荷重がかかり、試験片の表面に押し付けられた後、大きな荷重がかかります。次に、メジャーロードが削除され、マイナーロードが適用されたままになります。

 

作成されたくぼみが測定され、硬度値に変換されます。ブリネル試験は、金属の硬さ試験に使用される最も古い方法です。

3000Kgfに達する可能性のある大きな試験荷重の下で、鋼球圧子が試験片に押し付けられます。試験片表面に明確なくぼみを作り、それを測定し、変換チャートを使用して硬度値に変換します。ブリネル法は、他のタイプの硬さ試験で表面が粗い金属に使用されます。

ビッカース試験は、薄い試験片と小さい試験片の硬度を測定するために使用される微小硬度試験方法です。この方法では、先端がダイヤモンドのピラミッド型圧子を使用して、試験片の表面にくぼみを付けます。

くぼみは、硬さ試験の精度と信頼性を高める高度な光学システムを使用して測定されます。

ビッカース試験法は、ロックウェル法やブリネル法に比べてコストがかかります。また、表面処理に必要な時間を除いて、試料の硬度を測定するのに30〜60秒かかるため、時間がかかります。

その結果、ビッカース硬さ試験方法は、生産ラインでのバルク試験には適さず、実験室試験に理想的です。

非破壊硬さ試験とは何ですか?

非破壊硬度試験とは、材料の特性を変更せずに材料の硬度を評価することです。

非破壊法は、硬さ試験が完了した後、試験片を破壊したり、役に立たなくしたりしないため、重要です。これにより、硬さ試験の完了後、試験片を他の目的に使用できるようになります。

非破壊硬さ試験は、試験片が破壊されずに再利用できるため、破壊試験よりも時間がかからず、実施も安価です。微小硬さ試験は、非破壊硬さ試験の良い例です。ほとんどの携帯型硬さ試験機は、試験片の非破壊硬さ試験を実施できます。

ポータブル硬さ試験機は、平らな、丸い、薄い、または大きな表面のさまざまな材料の試験片表面の硬さを測定できます。

通常の硬さ試験機とは異なり、これらの携帯型テスターは超音波技術を使用しており、薄くて小さいサイズの試験片の硬さを測定できます。これらの超音波硬さ試験機は、試験片の非破壊検査を行うことができます。

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この機能により、オペレーターは高感度または完成部品の硬度テストを実施できます。

この硬さ試験機の非破壊的性質により、オペレーターは、試験片に物理的または構造的な損傷を与えることなく、硬さ試験を行うことができます。

Leeb法を使用したリバウンド検査は、別のタイプの非破壊硬度検査です。

この方法では、衝撃装置はばねを利用して衝撃体を試験片の表面に向かって推進します。衝撃体は、試験片の表面に衝撃を与えた後、跳ね返ります。

試験器は、電圧の比率を使用して硬度を決定し、さらにそれらの位相を分析して、配向の変化を相殺します。

Leebテスターは持ち運び可能で、テスト面に垂直である限り、さまざまな角度で使用できます。

 

 

 

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