A fémnek azt a képességét, hogy ellenálljon a felület kemény tárgyak általi benyomódásának, keménységnek nevezzük. A különböző vizsgálati módszerek és alkalmazási kör szerint a keménység Brinell-keménységre, Rockwell-keménységre, Vickers-keménységre, Shore-keménységre, mikrokeménységre és magas hőmérsékletű keménységre osztható. A csövekhez három általánosan használt keménység létezik: Brinell, Rockwell és Vickers keménység.
A. Brinell keménység (HB)
Használjon egy meghatározott átmérőjű acélgolyót vagy keményfém golyót, hogy a megadott vizsgálati erővel (F) nyomja be a minta felületébe. A megadott tartási idő elteltével távolítsa el a teszterőt, és mérje meg a bemélyedés átmérőjét (L) a minta felületén. A Brinell-keménység az a hányados, amelyet úgy kapunk, hogy elosztjuk a vizsgálati erőt a benyomott gömb felületével. HBS-ben (acélgolyó) kifejezve a mértékegység N/mm2 (MPa).
A számítási képlet a következő:
A képletben: F – a fémminta felületébe nyomott próbaerő, N;
D – Acélgolyó átmérője vizsgálathoz, mm;
d – a bemélyedés átlagos átmérője, mm.
A Brinell keménység mérése pontosabb és megbízhatóbb, de általában a HBS csak 450N/mm2 (MPa) alatti fémanyagokhoz alkalmas, keményebb acélhoz vagy vékonyabb lemezekhez nem. Az acélcső szabványok közül a Brinell-keménység a legszélesebb körben alkalmazott. A d bemélyedés átmérőt gyakran használják az anyag keménységének kifejezésére, ami egyszerre intuitív és kényelmes.
Példa: 120HBS10/1000130: Ez azt jelenti, hogy a Brinell-keménység értéke 10 mm átmérőjű acélgolyóval mérve 1000 Kgf (9,807 KN) vizsgálati erő mellett 30 másodpercig (másodpercig) 120 N/mm2 (MPa).
B. Rockwell-keménység (HR)
A Rockwell keménységi teszt a Brinell keménységi teszthez hasonlóan egy benyomódási vizsgálati módszer. A különbség az, hogy a bemélyedés mélységét méri. Azaz a kezdeti vizsgálati erő (Fo) és a teljes vizsgálati erő (F) egymás utáni hatására a bemélyedés (az acélmalom kúpja vagy acélgolyója) benyomódik a minta felületébe. A megadott tartási idő elteltével a főerőt eltávolítják. Vizsgálja meg az erőt, használja a mért maradék bemélyedési növekményt (e) a keménységi érték kiszámításához. Értéke egy névtelen szám, amelyet a HR szimbólum jelöl, és a használt skálák 9 skálát tartalmaznak, köztük A, B, C, D, E, F, G, H és K. Köztük az acélhoz általánosan használt skálák a keménységvizsgálat általában A, B és C, nevezetesen HRA, HRB és HRC.
A keménység értékét a következő képlet segítségével számítjuk ki:
Az A és C skálákkal történő teszteléskor HR=100-e
B skálával történő teszteléskor HR=130-e
A képletben e – a maradék bemélyedésmélység növekményt a megadott 0,002 mm-es mértékegységben fejezzük ki, azaz ha a behúzó tengelyirányú elmozdulása egy egység (0,002 mm), akkor az egyenértékű a Rockwell-keménység eggyel történő változásával. szám. Minél nagyobb az e érték, annál kisebb a fém keménysége, és fordítva.
A fenti három skála alkalmazhatósága a következő:
HRA (gyémánt kúp behúzás) 20-88
HRC (gyémánt kúp behúzás) 20-70
HRB (átmérő 1,588 mm acélgolyós behúzás) 20-100
A Rockwell-keménységvizsgálat jelenleg széles körben alkalmazott módszer, amelyek közül a HRC-t az acélcsövek szabványaiban használják, a Brinell-keménység HB után a második helyen. A Rockwell keménység segítségével fémanyagokat mérhetünk a rendkívül lágytól a rendkívül keményig. Ez pótolja a Brinell-módszer hiányosságait. Egyszerűbb, mint a Brinell-módszer, és a keménységérték közvetlenül leolvasható a keménységi gép tárcsájáról. A kis bemélyedés miatt azonban a keménységi érték nem olyan pontos, mint a Brinell-módszer.
C. Vickers keménység (HV)
A Vickers keménységi teszt egyben bemélyedésvizsgálati módszer is. A szemközti felületek közötti 1360-os szöggel rendelkező négyzet alakú, piramis alakú gyémánt bemélyedést kiválasztott vizsgálati erővel (F) benyomja a vizsgálati felületbe, majd a megadott tartási idő után eltávolítja. Erősítse meg, mérje meg a bemélyedés két átlójának hosszát.
A Vickers-keménység értéke a vizsgálati erő és a bemélyedés felületének hányadosa. Számítási képlete a következő:
A képletben: HV–Vickers keménységi jel, N/mm2 (MPa);
F–próbaerő, N;
d – a behúzás két átlójának számtani átlaga, mm.
A Vickers keménységben használt F vizsgálati erő 5 (49,03), 10 (98,07), 20 (196,1), 30 (294,2), 50 (490,3), 100 (980,7) Kgf (N) és további hat szint. A keménységi érték mérhető A tartomány 5-1000HV.
Példa a kifejezési módszerre: A 640HV30/20 azt jelenti, hogy a Vickers-keménység értéke 30 Hgf (294,2N) vizsgálati erővel 20S (másodperc) alatt 640 N/mm2 (MPa).
A Vickers keménységi módszerrel nagyon vékony fémes anyagok és felületi rétegek keménysége határozható meg. Megvan a Brinell és a Rockwell módszerek fő előnyei, és kiküszöböli alapvető hiányosságaikat, de nem olyan egyszerű, mint a Rockwell módszer. A Vickers-módszert ritkán használják az acélcsövek szabványaiban.
Feladás időpontja: 2024.03.03