ความแข็งของโลหะทั่วไป

ความแข็งเป็นตัวบ่งชี้คุณสมบัติเชิงกลที่ใช้วัดระดับความอ่อนและความแข็งของวัสดุโลหะ มันแสดงถึงความสามารถของปริมาตรเฉพาะบนพื้นผิวโลหะในการต้านทานการเสียรูป ความแข็งไม่ใช่แนวคิดทางกายภาพที่เรียบง่าย แต่เป็นตัวบ่งชี้ที่ครอบคลุมถึงคุณสมบัติทางกล เช่น ความยืดหยุ่นของวัสดุ ความเป็นพลาสติก ความแข็งแรง และความเหนียว

 

เรา วันนี้อยากจะแบ่งปันข้อมูลเกี่ยวกับความแข็งบ้าง

 

 

คำนิยาม:

ความแข็งเป็นตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพที่ใช้วัดระดับความอ่อนและความแข็งของวัสดุโลหะ การทดสอบความแข็งถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการปฏิบัติงานด้านการผลิตและการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ เนื่องจากมีลักษณะของวิธีการทดสอบที่ง่ายและรวดเร็ว การทดสอบชิ้นส่วนโดยไม่ทำลาย และความสัมพันธ์บางอย่างกับคุณสมบัติทางกลอื่นๆ ใช้ในการทดสอบและประเมินคุณสมบัติของวัสดุโลหะ มีวิธีการทดสอบความแข็งหลายวิธี ซึ่งโดยทั่วไปแบ่งได้เป็นหลายประเภท ได้แก่ วิธีการเยื้อง (เช่น Brinell, Rockwell, ความแข็งของ Vickers เป็นต้น), วิธีรอยขีดข่วน (เช่น วิธี Mohs เป็นต้น), วิธีเด้งกลับ (เช่น Shore วิธีการ) ฯลฯ

 

ความหมายทางกายภาพของค่าความแข็งจะแตกต่างกันไปตามวิธีการทดสอบที่แตกต่างกัน ค่าความแข็งของวิธีการเยื้องแสดงถึงความสามารถของพื้นผิววัสดุในการต้านทานการเสียรูปพลาสติกที่เกิดจากการเยื้องของวัตถุอื่น ค่าความแข็งของวิธีการขูดขีดแสดงถึงความสามารถของโลหะในการต้านทานการแตกหักของพื้นผิวเฉพาะที่ ความแข็งของวิธีการสะท้อนกลับแสดงถึงขนาดของงานการเปลี่ยนรูปแบบยืดหยุ่นของโลหะ ดังนั้น ค่าความแข็งจึงไม่ใช่เพียงปริมาณทางกายภาพ แต่เป็นตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพที่ครอบคลุมซึ่งระบุลักษณะชุดของปริมาณทางกายภาพที่แตกต่างกัน เช่น ความยืดหยุ่น ความเป็นพลาสติก การเสริมสร้างการเปลี่ยนรูป ความแข็งแรง และความเหนียวของวัสดุ เป็นที่เชื่อกันโดยทั่วไปว่าความแข็งคือความสามารถของโลหะในการต้านทานการเสียรูปหรือการแตกหักภายในปริมาตรเล็กน้อยบนพื้นผิว

 

หมวดหมู่:

รหัสสำหรับความแข็งของโลหะคือ H ตามวิธีการทดสอบความแข็งต่างๆ ข้อบ่งชี้ทั่วไปได้แก่ ความแข็งบริเนล (HB), ร็อกเวลล์ (HRC), ความแข็งวิคเกอร์ (HV) และลีบ (HL) ซึ่งในจำนวนนี้มักใช้ HB และ HRC มากกว่า

 

วัด:

 

HB มีการใช้งานที่หลากหลาย ในขณะที่ HRC เหมาะสำหรับวัสดุที่มีความแข็งพื้นผิวสูง เช่น ความแข็งในการอบชุบด้วยความร้อน ความแตกต่างระหว่างทั้งสองอยู่ที่หัววัดที่แตกต่างกันของเครื่องทดสอบความแข็ง หัววัดของเครื่องทดสอบความแข็ง Brinell นั้นเป็นลูกบอลเหล็ก ในขณะที่หัววัดของเครื่องทดสอบความแข็ง Rockwell นั้นเป็นเพชร

 

HV เหมาะสำหรับการวิเคราะห์ด้วยกล้องจุลทรรศน์ ความแข็งของวิคเกอร์ (HV) ได้มาจากการกดหัวกดทรงกรวยสี่เหลี่ยมเพชรที่มีน้ำหนักมากถึง 120 กก. และมุมบน 136 องศา ลงบนพื้นผิวของวัสดุ โดยแบ่งพื้นที่ผิวของรอยกดของวัสดุด้วยค่าโหลด

 

เครื่องทดสอบความแข็งแบบมือถือ HL วัดง่าย ใช้หัวบอลกระแทกกระแทกพื้นผิวความแข็งทำให้เกิดการกระดอน คำนวณความแข็งโดยใช้อัตราส่วนของความเร็วสะท้อนกลับและความเร็วกระแทกของหมัดที่ระยะ 1 มม. จากพื้นผิวของชิ้นงานทดสอบ สูตรคือ: ความแข็งลีบ HL=1000 × VB (ความเร็วสะท้อน)/VA (ความเร็วกระแทก)

เครื่องทดสอบความแข็ง Leeb แบบพกพาสามารถแปลงการวัดความแข็งของ Brinell (HB), Rockwell (HRC), Vickers (HV) และ Shore (HS) โดยใช้ Leeb (HL) อีกทางหนึ่ง สามารถวัดค่าความแข็งได้โดยตรงโดยใช้หลักการของ Brinell (HB), Rockwell (HRC), Vickers (HV), Leeds (HL) และ Shore (HS)

 

ความแข็งของบริเนล

 

โดยทั่วไปความแข็งบริเนล (HB) จะใช้เมื่อวัสดุอ่อนตัวลง เช่น โลหะที่ไม่ใช่เหล็ก เหล็กก่อนการอบชุบ หรือหลังการอบอ่อน โดยทั่วไปความแข็งแบบร็อกเวลล์ (HRC) ใช้สำหรับวัสดุที่มีความแข็งสูงกว่า เช่น ความแข็งหลังการอบชุบ เป็นต้น

ความแข็งของผ้า (HB) คือโหลดทดสอบในขนาดที่กำหนด โดยกดเส้นผ่านศูนย์กลางหนึ่งของลูกบอลเหล็กชุบแข็งหรือลูกบอลโลหะผสมแข็งลงบนพื้นผิวของโลหะที่ทดสอบ ค้างไว้ตามเวลาที่กำหนด จากนั้นจึงขนถ่ายออกเพื่อวัดเส้นผ่านศูนย์กลางของ การเยื้องบนพื้นผิวที่ทดสอบ ค่าความแข็งของบริเนลคือผลหารที่ได้จากการหารโหลดด้วยพื้นที่ผิวทรงกลมของการเยื้อง โดยทั่วไป ลูกเหล็กชุบแข็งที่มีขนาดบางขนาด (ปกติจะมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 10 มม.) จะถูกกดลงบนพื้นผิวของวัสดุภายใต้ภาระที่กำหนด (ปกติ 3,000 กก.) จะถูกเก็บรักษาไว้เป็นระยะเวลาหนึ่ง และหลังจากการขนถ่าย อัตราส่วนของภาระต่อ พื้นที่เยื้องคือค่าความแข็งบริเนล (HB) มีหน่วยเป็นกิโลกรัมต่อตารางเมตร (N/mm2)

 

ความแข็งแบบร็อกเวลล์

 

Rockwell hardness is the process of pressing a very hard steel ball or diamond cone into the surface of a specimen under a certain load, and determining the hardness of the material based on the depth of indentation [3]. Rockwell hardness is a hardness index determined by the depth of indentation plastic deformation. Use 0.002 millimeters as a hardness unit. When HB>450 หรือตัวอย่างมีขนาดเล็กเกินไป ไม่สามารถใช้การทดสอบความแข็ง Brinell ได้ และควรใช้การวัดความแข็ง Rockwell แทน เป็นกรวยเพชรที่มีมุมด้านบน 120 องศา หรือลูกเหล็กที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 1.59 และ 3.18 มม. กดลงบนพื้นผิวของวัสดุที่ทดสอบภายใต้ภาระที่กำหนด และความแข็งของวัสดุคำนวณจากความลึกของ การเยื้อง ตามความแข็งที่แตกต่างกันของวัสดุทดสอบ มีสามสเกลที่แตกต่างกันเพื่อแสดง:

 

HRA: เป็นความแข็งที่ได้รับโดยใช้น้ำหนัก 60 กก. และหัวกดรูปกรวยเพชร ซึ่งใช้กับวัสดุที่มีความแข็งสูงมาก (เช่น โลหะผสมแข็ง)

HRB: คือความแข็งที่ได้จากการใช้น้ำหนัก 100 กก. และลูกเหล็กชุบแข็งเส้นผ่านศูนย์กลาง 1.58 มม. ซึ่งใช้สำหรับวัสดุที่มีความแข็งต่ำกว่า (เช่น เหล็กอบอ่อน เหล็กหล่อ ฯลฯ)

HRC: เป็นความแข็งที่ได้รับโดยใช้น้ำหนัก 150 กก. และหัวกดรูปกรวยเพชร ใช้สำหรับวัสดุที่มีความแข็งสูง (เช่น เหล็กชุบแข็ง)

 

ความแข็งของวิคเกอร์

 

การทดสอบความแข็งของวิคเกอร์สำหรับท่อเหล็กไร้ตะเข็บยังเป็นวิธีทดสอบการเยื้องที่สามารถใช้เพื่อกำหนดความแข็งของวัสดุโลหะที่บางมากและชั้นผิว มีข้อดีหลักของวิธี Brinell และ Rockwell และเอาชนะข้อเสียพื้นฐานได้ แต่ก็ไม่ง่ายเหมือนวิธี Rockwell และวิธี Vickers ไม่ค่อยได้ใช้ในมาตรฐานท่อเหล็ก