Испытание на твердость по Роквеллу - наиболее часто используемый метод оценки твердости образцов. Согласно этому методу твердость образца измеряется путем оценки глубины вдавливания индентора под испытательной нагрузкой на поверхности образца.

Твердость - это сопротивление материала деформации при испытательных нагрузках. Он определяется как сопротивление вдавливанию и определяется путем измерения глубины вдавливания на поверхности образца.

Введение: испытание на твердость по Роквеллу

Когда индентор работает на поверхности образца при фиксированной нагрузке, чем меньше отпечаток, тем тверже материал. Испытания на твердость - важная часть большинства машиностроительных и технологических отраслей.

Он помогает определить прочность и структурную целостность материала, а также его пригодность для конкретного применения. Материал должен пройти определенные испытания, чтобы считаться безопасным для использования в определенных областях применения. Материалы, прошедшие испытания на твердость, считаются подходящими для использования в определенных областях применения.

[ux_custom_products cat = ”тестер твердости по Роквеллу” продукты = ”” columns = ”4 ″]

Испытания на твердость также помогают обеспечить соответствие стандартам безопасности, предписанным соответствующими органами. Это также обеспечивает высочайшее качество конечного продукта и его соответствие установленным нормам безопасности.

Испытание на твердость по Роквеллу - это метод определения относительной твердости материала.

Этот метод тестирования является наиболее простым среди всех других методов и не требует использования какого-либо оптического оборудования и систем, что также делает его рентабельным.

Метод Роквелла также дает самые быстрые результаты, поскольку не используются оптические инструменты, и поверхность образца не требует обработки и подготовки перед испытанием его твердости.

У метода определения твердости по Роквеллу есть еще одно дополнительное преимущество, заключающееся в том, что он является неразрушающим, что означает, что образец не разрушается в процессе испытания и его можно использовать для других целей после завершения испытания на твердость.

Метод определения твердости по Роквеллу также имеет несколько недостатков.

Он не такой точный, как другие методы, поскольку значение твердости определяется по глубине вдавливания и не требует использования современного оптического оборудования для измерения твердости.

Глубину вдавливания индентора на поверхности образца при использовании этого метода следует измерять очень тщательно, так как даже небольшое отклонение при ее измерении может привести к ошибочным значениям твердости.

На показания этого метода также влияют любые дефекты на поверхности образца, такие как грязь и загрязнения, а также среда тестирования.

Индентор также является очень важным аксессуаром при испытаниях на твердость по Роквеллу. Изношенное приспособление может давать неверные или ненадежные значения твердости.

Измерение твердости с помощью испытания на твердость по Роквеллу

В методе определения твердости по Роквеллу используется глубина вдавливания индентора на поверхности образца. Измеряется глубина вмятины после приложения малой нагрузки и большой нагрузки.

Индентор, используемый в этом методе, может быть либо шариком из карбида вольфрама определенного диаметра, либо сферическим конусом с алмазным наконечником под углом 120 градусов и радиусом кончика 0,2 мм, который известен как индентор Brave.

В методе определения твердости по Роквеллу индентор перемещается вниз по поверхности образца при приложении испытательной нагрузки. Прилагается незначительная нагрузка, и устанавливается нулевое исходное положение.

Затем следует приложение основной нагрузки в течение определенного периода времени, известного как время выдержки за пределами нуля.

Основная нагрузка прилагается для обеспечения упругого восстановления. Затем основная нагрузка снимается, но при этом остается приложенная второстепенная нагрузка.

Расчетная твердость по Роквеллу определяется по разнице в базовых и окончательных измерениях глубины. Затем расстояние преобразуется в число твердости.

Используемые предварительные испытательные нагрузки могут варьироваться от 3 кгс до 10 кгс. Общие испытательные нагрузки могут варьироваться от 15 до 150 кгс. Перед выбором шкалы Роквелла необходимо учесть множество факторов.

Как правило, следует выбирать шкалу, которая определяет наибольшую нагрузку и наибольший индентор, не влияя на определенные условия испытаний и не превышая их, а также учитывая условия, которые могут изменить результаты испытаний.

Во время испытания важно убедиться, что ось испытания находится в пределах 2 градусов от перпендикуляра для точного нагружения. Поверхность образца не должна прогибаться из-за грязи или другого загрязнения.

Индентор также не должен отклоняться во время приложения испытательной нагрузки по каким-либо причинам.

Перед использованием метода определения твердости по Роквеллу поверхность образца должна быть полностью чистой и свободной от дефектов.

В этой области были достигнуты технологические достижения, которые привели к значительно улучшенным и точным испытаниям на твердость. Новейшие технологии обеспечивают высокий уровень повторяемости контрольных точек для получения лучших результатов.

Установленный на носу индентор обеспечивает доступ к различным контрольным точкам и их обзор, а это означает, что отпадает необходимость в трудоемком и дорогостоящем секционировании испытательного образца.

Это также помогает снизить стоимость тестирования. Испытание твердости листового металла при использовании метода Роквелла может оказаться затруднительным.

Листовой металл может быть слишком тонким и мягким для испытаний этим методом, и он не может превышать минимальные требования к толщине, что также может привести к повреждению испытательной наковальни. В таких ситуациях можно использовать алмазную контрольную наковальню, чтобы обеспечить постоянное влияние на результаты.

Весы Роквелла

Значение твердости по Роквеллу выражается как комбинация числа твердости и символа шкалы, представляющего индентор, а также малую и большую испытательные нагрузки.

Номер твердости представлен символом HR и обозначением шкалы. Существует около 30 различных шкал Роквелла.

В большинстве случаев используются шкалы Rockwell C и B для испытаний образцов различных типов. Однако, если испытуемый образец отличается от черных металлов, латуни и других металлов, тогда следует тщательно выбирать шкалу Роквелла.

Тип индентора также важен. Обычно выбирают между алмазным индентором и индентором со стальным шариком различного диаметра.

Если образец для испытаний принадлежит к группе мягких металлов, таких как медные сплавы, мягкая сталь, алюминиевые сплавы и т. Д., То используется стальной шар диаметром 1/16 дюйма, соединенный с испытательной нагрузкой 100 кгс, а твердость обозначается буквой B.

Для испытания более твердых металлов используется индентор с алмазным наконечником, который наклонен под углом 120 градусов, прикладывается испытательная нагрузка 150 кгс, а твердость выражается как C по шкале Роквелла.

Шкалы B и C также известны как общие шкалы по методу Роквелла.

Показание твердости по Роквеллу будет иметь значение твердости, за которым следует HR (твердость по Роквеллу) и буква шкалы. Следовательно, значение 60 HRB означает, что образец имеет твердость 60 по шкале B.

Факторы, влияющие на выбор шкал Роквелла

Первое, что нужно учитывать при тестировании Rockwell, - это определение надлежащего масштаба для тестирования. Существуют различные типы материалов, для которых требуются различные шкалы Роквелла для испытаний на твердость.

Как уже говорилось, шкалы B и C являются наиболее распространенными в методе Роквелла и охватывают большинство различных типов образцов для испытаний.

Однако есть много других шкал в дополнение к шкалам B и C, и их следует использовать в зависимости от типа материала, подлежащего испытанию.

Тип используемого индентора также является важным фактором при испытании на твердость по Роквеллу.

Если перед началом процесса испытания на твердость есть какие-либо сомнения в выборе подходящей шкалы Роквелла, необходимо детально проанализировать следующие факторы, влияющие на выбор шкалы:

Тип материала

Если конкретная шкала твердости недоступна, то следует определить тип материала, который должен быть испытан, и сравнить его с различными таблицами, в которых перечислены наиболее рекомендуемые шкалы для испытания этого конкретного материала.

Такие таблицы обычно основаны на информации эмпирического тестирования и исторических данных.

Как правило, наилучшим вариантом является использование максимальной нагрузки, которую может выдержать материал образца.

Это сделано для того, чтобы большее углубление на поверхности образца обеспечивало наибольшую целостность и меньше всего зависело от состояния испытуемой поверхности.

Важно отметить, что знание проверяемого материала играет решающую роль в выборе идеального масштаба, но это не единственный критерий для этого, и существуют другие факторы, которые помогают в выборе наилучшего масштаба.

Толщина материала

Толщина материала также влияет на масштаб, который будет использоваться. Опорная наковальня будет воздействовать на силу или нагрузку, превышающую толщину материала.

Как правило, исследуемый материал должен быть по крайней мере в 10 раз больше глубины вдавливания, сделанного при использовании алмазного индентора, и как минимум в 15 раз больше глубины вдавливания при использовании индентора со стальным шариком.

При необходимости можно рассчитать глубину вдавливания, чтобы подтвердить выполнение этих требований. Кроме того, на опорной поверхности материала образца не должно быть явной деформации.

Служба поддержки

Поддержка - ключевой фактор при испытании твердости по Роквеллу. Поверхность образца не должна отклоняться или перемещаться во время испытания.

Небольшое перемещение образца на 0,001 дюйма может привести к разнице в 10 баллов по Роквеллу в окончательных показаниях. Наковальню следует выбирать так, чтобы она соответствовала геометрии образца и обеспечивала ему полную поддержку для обеспечения безопасности во время испытания на твердость.

Опорный выступ и поверхность, на которой помещается образец, должны быть параллельны друг другу. Абсолютно важно, чтобы наковальня обеспечивала перпендикулярность образца индентору.

Перпендикулярность

Для получения точных и надежных результатов испытаний на твердость очень важно, чтобы поверхность образца располагалась перпендикулярно индентору, а поверхность образца вообще не двигалась или не прогибалась.

Подсчитано, что угол наклона в 1 градус между поверхностью образца и индентором может вызвать ошибку твердости 5%.

Чтобы гарантировать точные и приемлемые показания, угол наклона ни при каких условиях не должен превышать 2 градуса.

На перпендикулярность индентора к поверхности образца также влияют опорная наковальня, противоположные поверхности материала, механические компоненты тестера и т. Д.

Показания расстояния между отступами

Чтобы получить надежные значения при испытаниях на твердость, расстояние между выемками и кромкой материала должно соблюдаться должным образом.

Это помогает предотвратить влияние любых соседних вмятин или обработанных кромок на показания при тестировании.

Расстояние от центра любого углубления должно быть не менее трех диаметров углубления.

Расстояние от центра отпечатка до края образца должно быть не менее 2,5 диаметра отпечатка.

Цилиндрические испытания и поправочные коэффициенты

Цилиндрические поверхности образца будут иметь более низкое значение твердости по сравнению с плоскими поверхностями из-за кривизны.

Цилиндрическая поверхность будет характеризоваться уменьшением боковой поддержки, что означает, что индентор будет проникать в нее больше по сравнению с плоской поверхностью образца.

Это дает более низкие результаты по твердости для цилиндрических поверхностей образцов.

Если диаметр испытываемой цилиндрической поверхности меньше 1 дюйма, необходимо учитывать поправочные коэффициенты и добавлять их к окончательным результатам испытаний для обеспечения надежных и точных значений испытания на твердость.

Большинство цифровых твердомеров по Роквеллу автоматически добавляют этот поправочный коэффициент к окончательным результатам испытаний.

Чистота поверхности

Поверхность испытуемого образца не должна иметь дефектов.

Для получения наилучших результатов тестовая поверхность должна быть гладкой и чистой. Когда испытательная нагрузка становится легче, поверхность образца играет важную роль в испытании твердости.

В таких условиях, когда испытательная нагрузка составляет около 15 кгс, поверхность образца должна быть гладкой для получения надежных результатов испытаний. [Ux_featured_products products = ”” columns = ”4 ″]

Следует проявлять должную осторожность перед работой на поверхности и ее отделкой перед испытанием, чтобы избежать шансов вызвать деформационное упрочнение образца.

Чистота исследуемого материала образца, инденторов, опорных пят и любых других соприкасающихся поверхностей также становится важным фактором для получения точных результатов испытаний на твердость.