Metalinės medžiagos gebėjimas atsispirti paviršiaus įdubimui kietais objektais vadinamas kietumu. Remiantis skirtingais bandymo metodais ir taikymo apimtimi, kietumą galima suskirstyti į Brinell kietumą, Rockwell kietumą, „Vickers“ kietumą, kranto kietumą, mikrohardumą ir aukštos temperatūros kietumą. Vamzdžiams yra trys dažniausiai naudojami kietumai: Brinell, Rockwell ir Vickers kietumas.
A. Brinell kietumas (HB)
Norėdami paspausti į mėginio paviršių, naudokite tam tikro skersmens plieninį rutulį arba karbido rutulį su nurodyta bandymo jėga (F). Po nurodyto laikymo laiko nuimkite bandymo jėgą ir išmatuokite įbrėžimo skersmenį (L) ant mėginio paviršiaus. Brinelio kietumo vertė yra koeficientas, gautas padalijus bandymo jėgą iš įdubusios sferos paviršiaus ploto. Išreikštas HBS (plieninis rutulys), įrenginys yra N/MM2 (MPA).
Skaičiavimo formulė yra:
Formulėje: F - bandymo jėga, prispausta į metalinio mėginio paviršių, n;
D - Diameter plieno rutulio bandymui, mm;
D - vidutinis įdubimo skersmuo, mm.
„Brinell“ kietumo matavimas yra tikslesnis ir patikimesnis, tačiau paprastai HBS yra tinkamas tik metalinėms medžiagoms, mažesnėms nei 450N/mm2 (MPA), ir netinka kietesnėms plieninėms ar plonesnėms plokštelėms. Tarp plieninių vamzdžių standartų Brinell kietumas yra plačiausiai naudojamas. Įbrėžimo skersmuo D dažnai naudojamas medžiagos kietumui išreikšti, o tai yra ir intuityvi, ir patogi.
Pavyzdys: 120HBS10/1000130: Tai reiškia, kad Brinell kietumo vertė, išmatuota naudojant 10 mm skersmens plieninį rutulį po 1000 kgf (9,807KN) bandymo jėga 30s (sekundę), yra 120N/mm2 (MPA).
B. Rockwell kietumas (HR)
Rokvelio kietumo testas, kaip ir Brinell kietumo testas, yra įtraukimo bandymo metodas. Skirtumas tas, kad jis matuoja įdubimo gylį. T. y., Esant nuosekliam pradinei bandymo jėgai (FO) ir bendrai bandymo jėgai (F), į mėginio paviršių prispaudžiamas įdubimas (plieno malūno kūgis arba plieninis rutulys). Po nurodyto laikymo laiko pagrindinė jėga pašalinama. Bandymo jėga, naudokite išmatuotą liekamojo įbrėžimo gylio padidėjimą (e), kad apskaičiuotumėte kietumo vertę. Jo vertė yra anoniminis skaičius, kurį vaizduoja simbolis HR, o naudojamos skalės apima 9 skales, įskaitant A, B, C, D, E, F, G, H ir K. Tarp jų skalės, paprastai naudojamos plieno kietumo bandymams, paprastai yra A, B ir C, būtent HRA, HRB ir HRC.
Kietumo vertė apskaičiuojama naudojant šią formulę:
Testuojant su A ir C skalėmis, HR = 100-E
Testuojant su B skale, HR = 130-E
Formulėje E - liekamojo įbrėžimo gylio padidėjimas išreiškiamas nurodytame 0,002 mm vienete, tai yra, kai ašinis įdubimo poslinkis yra vienas vienetas (0,002 mm), jis yra lygus Rockwell kietumo pokyčiams vienu skaičiumi. Kuo didesnė E vertė, tuo mažesnis metalo kietumas ir atvirkščiai.
Taikoma aukščiau išvardytų trijų skalių apimtis yra tokia:
HRA (deimantų kūgio įdubimas) 20-88
HRC (deimantų kūgio įdubimas) 20–70
HRB (skersmuo 1,588 mm plieno rutulio įdubimas) 20-100
„Rockwell“ kietumo testas šiuo metu yra plačiai naudojamas metodas, tarp kurių HRC yra naudojamas plieno vamzdžių standartuose, antra tik Brinell kietumui HB. „Rockwell“ kietumas gali būti naudojamas metalinėms medžiagoms matuoti nuo ypač minkštų iki ypač kietų. Tai kompensuoja „Brinell“ metodo trūkumus. Tai paprasčiau nei „Brinell“ metodas, o kietumo vertę galima nuskaityti tiesiogiai iš kietumo mašinos ratuko. Tačiau dėl mažo įdubimo kietumo vertė nėra tokia tiksli kaip Brinell metodas.
C. Vickers kietumas (HV)
„Vickers“ kietumo testas taip pat yra įtraukimo bandymo metodas. Jis paspaudžia kvadratinį piramidinį deimantų įdubimą, kurio pridedamas 1360 kampas tarp priešingų paviršių į bandymo paviršių, esant pasirinktai bandymo jėgai (F), ir pašalina jį po nurodyto laikymo laiko. Jėga, išmatuokite dviejų įstrižainių ilgį.
„Vickers“ kietumo vertė yra bandymo jėgos koeficientas, padalytas iš įdubimo paviršiaus ploto. Jo skaičiavimo formulė yra:
Formulėje: HV - Vickers kietumo simbolis, n/mm2 (MPA);
F - testo jėga, n;
D - Dviejų įtraukos įstrižainių aritmetinis vidurkis, mm.
„Vickers“ kietumo naudojama 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. Kietumo vertę galima išmatuoti, diapazonas yra 5 ~ 1000HV.
Raiškos metodo pavyzdys: 640HV30/20 reiškia, kad „Vickers“ kietumo vertė, išmatuota 30 HGF bandymo jėga (294,2N) 20s (sekundės), yra 640N/mm2 (MPA).
„Vickers“ kietumo metodas gali būti naudojamas norint nustatyti labai plonų metalinių medžiagų ir paviršiaus sluoksnių kietumą. Jis turi pagrindinius „Brinell“ ir „Rockwell“ metodų pranašumus ir įveikia pagrindinius jų trūkumus, tačiau tai nėra taip paprasta, kaip „Rockwell“ metodas. „Vickers“ metodas retai naudojamas plieninių vamzdžių standartuose.
Pašto laikas: 2014 m. Balandžio 03 d