Metalinės medžiagos gebėjimas atsispirti kietų daiktų įspaudimui į paviršių vadinamas kietumu. Pagal skirtingus bandymo metodus ir taikymo sritį, kietumas gali būti suskirstytas į Brinelio kietumą, Rokvelo kietumą, Vickerso kietumą, Šoro kietumą, mikrokietumą ir kietumą aukštoje temperatūroje. Yra trys dažniausiai naudojami vamzdžių kietumas: Brinell, Rockwell ir Vickers.
A. Brinelio kietumas (HB)
Naudokite tam tikro skersmens plieno rutulį arba karbidinį rutulį, kad įspaustumėte mėginio paviršių nurodyta bandymo jėga (F). Pasibaigus nurodytam laikymo laikui, pašalinkite bandymo jėgą ir išmatuokite mėginio paviršiaus įdubos skersmenį (L). Brinelio kietumo vertė yra koeficientas, gaunamas padalijus bandymo jėgą iš įdubusios sferos paviršiaus ploto. Išreiškiamas HBS (plieno rutuliu), vienetas yra N/mm2 (MPa).
Skaičiavimo formulė yra tokia:
Formulėje: F – bandymo jėga, įspausta į metalo bandinio paviršių, N;
D – Plieninio rutulio skersmuo bandymui, mm;
d–vidutinis įdubos skersmuo, mm.
Brinelio kietumo matavimas yra tikslesnis ir patikimesnis, tačiau paprastai HBS tinka tik metalinėms medžiagoms, mažesnėms nei 450 N/mm2 (MPa), ir netinka kietesniam plienui ar plonesnėms plokštėms. Tarp plieninių vamzdžių standartų plačiausiai naudojamas Brinelio kietumas. Įpjovos skersmuo d dažnai naudojamas medžiagos kietumui išreikšti, o tai ir intuityvu, ir patogu.
Pavyzdys: 120HBS10/1000130: tai reiškia, kad Brinelio kietumo vertė, išmatuota naudojant 10 mm skersmens plieninį rutulį, veikiant 1000 Kgf (9,807 KN) bandymo jėga 30 s (sekundžių), yra 120 N/mm2 (MPa).
B. Rokvelo kietumas (HR)
Rokvelo kietumo testas, kaip ir Brinelio kietumo testas, yra įdubimo bandymo metodas. Skirtumas tas, kad jis matuoja įdubos gylį. Tai yra, nuosekliai veikiant pradinei bandymo jėgai (Fo) ir bendrajai bandymo jėgai (F), įpjova (plieno gamyklos kūgis arba plieninis rutulys) įspaudžiamas į bandinio paviršių. Pasibaigus nurodytam laikymo laikui, pagrindinė jėga pašalinama. Išbandykite jėgą, naudokite išmatuotą likutinį įdubimo gylio prieaugį (e), kad apskaičiuotumėte kietumo vertę. Jo reikšmė yra anoniminis skaičius, vaizduojamas simboliu HR, o naudojamos svarstyklės apima 9 svarstykles, įskaitant A, B, C, D, E, F, G, H ir K. Tarp jų – svarstyklės, dažniausiai naudojamos plienui. kietumo bandymai paprastai yra A, B ir C, ty HRA, HRB ir HRC.
Kietumo vertė apskaičiuojama pagal šią formulę:
Bandant su A ir C svarstyklėmis, ŠSD=100-e
Bandant su B skale, HR=130-e
Formulėje e – liekamasis įdubimo gylio prieaugis išreiškiamas nurodytu 0,002 mm vienetu, tai yra, kai įdubos ašinis poslinkis yra vienas vienetas (0,002 mm), jis yra lygus Rokvelo kietumo pokyčiui vienu numerį. Kuo didesnė e vertė, tuo mažesnis metalo kietumas ir atvirkščiai.
Pirmiau minėtų trijų skalių taikymo sritis yra tokia:
HRA (deimantinio kūgio įtrauka) 20-88
HRC (deimantinio kūgio įtrauka) 20-70
HRB (skersmuo 1,588 mm plieninio rutulinio įdubimo) 20-100
Šiuo metu Rokvelo kietumo testas yra plačiai naudojamas metodas, tarp kurių HRC naudojamas plieninių vamzdžių standartuose, antras po Brinelio kietumo HB. Rockwell kietumas gali būti naudojamas metalinėms medžiagoms matuoti nuo itin minkštų iki itin kietų. Tai kompensuoja Brinelio metodo trūkumus. Jis yra paprastesnis nei Brinelio metodas, o kietumo vertę galima nuskaityti tiesiai iš kietumo mašinos ciferblato. Tačiau dėl mažos įdubos kietumo vertė nėra tokia tiksli, kaip Brinelio metodas.
C. Vickerso kietumas (HV)
Vickerso kietumo testas taip pat yra įdubimo bandymo metodas. Jis įspaudžia kvadratinį piramidinį deimantinį įdubą, kurio kampas tarp priešingų paviršių yra 1360 laipsnių, į bandymo paviršių, veikiant pasirinkta bandymo jėga (F), ir pašalina jį praėjus nurodytam laikymo laikui. Jėga, išmatuokite dviejų įstrižainių ilgį.
Vickerso kietumo vertė yra bandymo jėgos, padalytos iš įdubimo paviršiaus ploto, santykis. Jo skaičiavimo formulė yra tokia:
Formulėje: HV–Vickers kietumo simbolis, N/mm2 (MPa);
F–bandymo jėga, N;
d – dviejų įstrižainių aritmetinis vidurkis, mm.
Vickerso kietumo bandymo jėga F yra 5 (49,03), 10 (98,07), 20 (196,1), 30 (294,2), 50 (490,3), 100 (980,7) Kgf (N) ir kiti šeši lygiai. Galima išmatuoti kietumo vertę. Diapazonas yra 5–1000 HV.
Išraiškos metodo pavyzdys: 640HV30/20 reiškia, kad Vickerso kietumo vertė, išmatuota naudojant 30Hgf (294,2N) bandymo jėgą 20S (sekundėmis), yra 640N/mm2 (MPa).
Vickerso kietumo metodu galima nustatyti labai plonų metalinių medžiagų ir paviršiaus sluoksnių kietumą. Jis turi pagrindinius Brinell ir Rockwell metodų privalumus ir pašalina pagrindinius jų trūkumus, tačiau jis nėra toks paprastas kaip Rockwell metodas. Plieninių vamzdžių standartuose Vickers metodas naudojamas retai.
Paskelbimo laikas: 2024-03-03