Tvrdoća metalnog materijala odnosi se na sposobnost materijala da se odupire lokalnoj deformaciji, posebno plastičnoj deformaciji, udubljenju ili ogrebotinama. To je pokazatelj za mjerenje tvrdoće materijala. Prema različitim metodama ispitivanja, tvrdoća je podijeljena u tri vrste.
① Tvrdoća ogrebotina. Uglavnom se koristi za usporedbu tvrdoće i mekoće različitih minerala. Metoda se sastoji u odabiru šipke čiji je jedan kraj tvrd, a drugom kraju mekan, i grebanje materijala koji se ispituje duž šipke, te utvrđivanje tvrdoće i mekoće materijala koji se ispituje prema položaju ogrebotine. Kvalitativno gledano, ogrebotina od tvrdog predmeta je duga, a ogrebotina od mekog predmeta je kratka.
② Tvrdoća udubljenja. Uglavnom se koristi za metalne materijale. Metoda je pritisnuti navedeni uvlačenje na materijal koji će se testirati s određenim opterećenjem i usporediti tvrdoću i mekoću materijala koji će se testirati veličinom lokalne plastične deformacije na površini materijala. Zbog razlika u udjelu, opterećenja i trajanja opterećenja, postoje mnoge vrste tvrdoće uvlačenja, uglavnom Brinell tvrdoća, tvrdoća rockwell -a, tvrdoća Vickersa i mikrohardnost.
③ Tvrdoća povrata. Uglavnom se koristi za metalne materijale. Metoda se sastoji u tome da poseban mali čekić slobodno padne s određene visine kako bi udario uzorak materijala koji se ispituje, a tvrdoća materijala određena je količinom energije deformacije koju je uzorak pohranio (i potom oslobodio) tijekom ispitivanja. udar (mjeren visinom odskoka malog čekića).
Najčešća Brinell tvrdoća, tvrdoća rockwella i tvrdoća Vickersa metalnih materijala pripadaju tvrdoći udubljenja. Vrijednost tvrdoće ukazuje na sposobnost površine materijala da se odupire plastičnoj deformaciji uzrokovanoj drugim objektom kada se pritisne na površinu. Metoda oporavka (obala, Leeb) mjeri tvrdoću, a vrijednost tvrdoće predstavlja veličinu funkcije elastične deformacije metala.
Brinell Tvrdoća Brinell Tvrdoća koristi očvrsnu čeličnu kuglu ili karbidnu kuglu promjera d kao uvlačenje i pritisne je na površinu uzorka s odgovarajućom ispitnom silom F. Nakon navedenog vremena zadržavanja, ispitna sila se uklanja da bi se dobila udubljenje s promjerom d. Ispitna sila podijeljena je s površinom uvlačenja, a dobivena vrijednost je Brinell vrijednost tvrdoće, a simbol je HBS ili HBW.
Razlika između HBS i HBW je razlika u uvlaci. HBS znači da je uvlačenje otvrdnute čelične kuglice koja se koristi za mjerenje materijala s Brinell vrijednošću tvrdoće ispod 450, poput blagih čelika, sivog lijevanog željeza i obojenih metala. HBW znači da je uvlačenje karbid, koji se koristi za mjerenje materijala s Brinell vrijednošću tvrdoće ispod 650.
Za isti ispitni blok, kada su drugi uvjeti ispitivanja potpuno isti, dva su rezultata ispitivanja različita, a vrijednost HBW često je veća od vrijednosti HBS -a, a ne postoji kvantitativno pravilo koje treba slijediti.
Nakon 2003. godine, moja je zemlja ekvivalentno usvojila međunarodne standarde, otkazala uvlačenje čelične kuglice i usvojila glave Carbide Ball. Stoga se HBS više ne koristi, a HBW se koristi za predstavljanje Brinell simbola tvrdoće. U mnogim slučajevima Brinell tvrdoća predstavlja samo HB, što se odnosi na HBW. Međutim, HBS se još uvijek vidi u literarskim radovima.
Brinell metoda mjerenja tvrdoće prikladna je za lijevano željezo, ne liječene legure, razne žarene i ublažene čelike. Nije prikladan za mjerenje uzoraka ili radnih dijelova koji su pretežni, premali, previše tanak i ne dopuštaju velike udubljenja na površini. Rockwell Tvrdoća koristi dijamantni konus s kutom vrha konusa od 120 stupnjeva ili Ø1.588 mm i Ø3.176 mm očvrsnuta čelična kuglica kao uvlačenje i opterećenje. Uzorak se pritisne u ispitni komad pod djelovanjem početnog opterećenja od 10 kgf i ukupnog opterećenja od 60, 100 ili 150kgf (tj. Početno opterećenje plus glavno opterećenje). Nakon što se primijeni ukupno opterećenje, tvrdoća se izražava razlikom između dubine uvlačenja kada se ukloni glavno opterećenje, ali glavno opterećenje zadržava i dubinu uvlačenja pod djelovanjem početnog opterećenja. Rockwell test tvrdoće koristi tri ispitne sile i tri uvlačenja, koje imaju ukupno 9 kombinacija, što odgovara 9 ljestvica Rockwell tvrdoće. Primjena ovih 9 ljestvica pokriva gotovo sve uobičajene metalne materijale. Najčešće korištene su HRA, HRB i HRC, među kojima se HRC najčešće koristi. Raspon upotrebe HRC skale je 20 ~ 70hrc. Kad je vrijednost tvrdoće manja od 20 sati, jer se konični dio uvlačenja preslikava previše, osjetljivost se smanjuje, a HRB skala treba koristiti umjesto toga; Kad je tvrdoća uzorka veća od 67 sati, pritisak na vrh uvlačenja je prevelik, dijamant se lako oštećuje, a život uvlačenja će se uvelike skratiti, pa bi se HRA ljestvica umjesto toga trebala koristiti.
Ispitivanje tvrdoće po Rockwellu je jednostavno, brzo i ima malo udubljenje. Može testirati površinu gotovih proizvoda te tvrđih i tanjih obradaka. Zbog malog udubljenja, vrijednost tvrdoće jako varira za materijale s nejednakom strukturom i tvrdoćom, a točnost nije tako visoka kao Brinellova tvrdoća. Rockwellova tvrdoća koristi se za mjerenje tvrdoće čelika, obojenih metala, cementnog karbida itd.
Tvrdoća po Vickersu Tvrdoća po Vickersu Princip mjerenja tvrdoće po Vickersu sličan je tvrdoći po Brinellu. Dijamantni pravilni tetraedarski utiskivač s relativnim kutom od 136 stupnjeva koristi se za utiskivanje u površinu materijala određenom ispitnom silom F. Ispitna sila uklanja se nakon održavanja određeno vrijeme. Vrijednost tvrdoće izražava se prosječnim pritiskom po jedinici površine udubljenja pravilnog tetraedra, a simbol je HV. Vickersova tvrdoća ima širok raspon mjerenja i može mjeriti materijale s rasponom tvrdoće od 10~1000HV. Ima malo udubljenje i općenito se koristi za mjerenje tanjih materijala i slojeva površinskog otvrdnjavanja kao što su karburizacija i nitriranje.
Leeb Hardness koristi određenu masu udarnog tijela opremljenog kuglastom glavom od volfram karbida za udar u površinu ispitnog komada pod određenom silom, a zatim se odbije. Zbog različite tvrdoće materijala različita je i brzina odbijanja nakon udarca. Trajni magnetski materijal ugrađen je na udarnu napravu. Kada se udarno tijelo pomiče gore-dolje, njegova periferna zavojnica inducirat će elektromagnetski signal proporcionalan brzini, koji se zatim elektroničkim sklopom pretvara u vrijednost Leebove tvrdoće, a simbol je označen kao HL.
Leeb mjerač tvrdoće ne zahtijeva radni stol. Njegov senzor tvrdoće malen je poput olovke i njime se može upravljati izravno rukom. Može se lako otkriti bez obzira radi li se o velikom, teškom izratku ili izratku složenih geometrijskih dimenzija.
Još jedna prednost tvrdoće po Leebu je ta što uzrokuje malo oštećenja na površini proizvoda i ponekad se može koristiti kao test bez razaranja; jedinstven je u ispitivanju tvrdoće u svim smjerovima, uskim prostorima i posebnim dijelovima.
