Здатність металевого матеріалу протистояти відступу поверхні жорсткими предметами називається твердістю. Відповідно до різних методів випробувань та обсягу застосування, твердість можна розділити на твердість Бринелла, твердість Роквелла, твердість Віккерс, твердість берега, мікрохарство та висока температура. Існує три часто використовувані твердості для труб: твердість Брінелла, Роквелла та Вікерса.
А. Брінелл твердість (HB)
Використовуйте сталеву кульку або карбідний куля певного діаметра, щоб натиснути на поверхню зразка із зазначеною силою випробування (F). Після зазначеного часу утримування вийміть силу випробування та вимірюйте діаметр відступу (L) на поверхні зразка. Значення твердості Бринелла - це коефіцієнт, отриманий шляхом ділення тестової сили на площу поверхні відступу. Виражена в HBS (сталева куля), пристрій - N/MM2 (MPA).
Формула розрахунку:
У формулі: F - тестова сила, притиснута на поверхню металевого зразка, n;
D -діаметр сталевої кулі для випробувань, мм;
D -середній діаметр відступу, мм.
Вимірювання твердості Бринелла є більш точним і надійним, але, як правило, HBS підходить лише для металевих матеріалів нижче 450n/мм2 (MPA) і не підходить для більш жорстких сталі або тонших пластин. Серед стандартів сталевих труб твердість Брінелла є найбільш широко використовуваною. Діаметр відступу D часто використовується для вираження твердості матеріалу, який є і інтуїтивним, і зручним.
Приклад: 120HBS10/1000130: Це означає, що значення твердості Бринелла, виміряне за допомогою сталевої кулі діаметром 10 мм під тестовою силою 1000 кг (9,807 кк) протягом 30 -х років (секунди) - 120n/мм2 (МПа).
Б. Твердість Роквелла (HR)
Тест на твердість Роквелла, як і тест на твердість Брінелла, є методом випробувань на відступ. Різниця полягає в тому, що вона вимірює глибину відступу. Тобто при послідовній дії початкової сили випробувань (FO) та загальної сили випробувань (F) індентер (конус або сталевий куля сталевого млина) втиснується на поверхню зразка. Після зазначеного часу утримання основна сила знімається. Сила тесту, використовуйте вимірювану глибину глибини відступу (E) для обчислення значення твердості. Його значення - це анонімне число, представлене символом HR, а використовувані ваги включають 9 шкал, включаючи A, B, C, D, E, F, G, H і K. Серед них масштаби, які зазвичай використовуються для тестування сталевої твердості, як правило, A, B і C, а саме HRA, HRB та HRC.
Значення твердості обчислюється за допомогою наступної формули:
Під час тестування за допомогою масштабів A і C HR = 100-E
Під час тестування з масштабами B, HR = 130-E
У формулі Е - Збільшення глибини відступу виражається у визначеній одиниці 0,002 мм, тобто коли осьове зміщення індентера є однією одиницею (0,002 мм), він еквівалентний зміні твердості Роквелла на одне число. Чим більше значення E, тим нижча твердість металу і навпаки.
Застосовувана сфера вищезгаданих трьох шкал така:
HRA (Діамантовий конус-індентер) 20-88
HRC (Diamond Cone Incenter) 20-70
HRB (діаметр 1,588 мм сталевий куля) 20-100
В даний час тест на твердість Роквелла - це широко використовуваний метод, серед якого HRC використовується в стандартах сталевих труб, поступаючись лише для твердості Brinell HB. Твердість Роквелла може бути використана для вимірювання металевих матеріалів від надзвичайно м'яких до надзвичайно важких. Це компенсує недоліки методу Брінелла. Він простіший, ніж метод Брінелла, і значення твердості можна прочитати безпосередньо з циферблату машини твердості. Однак, завдяки своєму невеликому відступу, значення твердості не настільки точне, як метод Бринелла.
C. Вікерс твердість (HV)
Тест на твердість Вікерса - це також метод випробування на відступ. Він натискає на квадратний пірамідальний діамантовий індентер з включеним кутом 1360 між протилежними поверхнями в випробувальну поверхню при вибраній силі випробувань (F) і видаляє його після зазначеного часу утримування. Сила, вимірюйте довжину двох діагоналей відступу.
Значення твердості Вікерс - це коефіцієнт тестової сили, поділеної на площу поверхні відступу. Його формула розрахунку:
У формулі: символ твердості HV - Vickers, N/MM2 (MPA);
F - Тест Сила, N;
D - середнє арифметичне з двох діагоналей відступу, мм.
Тестова сила F, яка використовується у твердності Вікерса, становить 5 (49,03), 10 (98,07), 20 (196,1), 30 (294,2), 50 (490,3), 100 (980,7) KGF (N) та інших шести рівнів. Значення твердості можна виміряти, діапазон становить 5 ~ 1000HV.
Приклад методу експресії: 640HV30/20 означає, що значення твердості Вікерс вимірюється тестовою силою 30HGF (294.2N) протягом 20 -х років (секунди) становить 640N/мм2 (MPA).
Метод твердості Вікерса може бути використаний для визначення твердості дуже тонких металевих матеріалів та поверхневих шарів. Він має основні переваги методів Брінелла та Роквелла і долає їх основні недоліки, але це не так просто, як метод Роквелла. Метод Vickers рідко використовується в стандартах сталевих труб.
Час посади: квітень-03-2024