Nástroje, meracie nástroje, formy atď. používané v strojárskej výrobe by mali mať dostatočnú tvrdosť na zabezpečenie výkonu a životnosti. Dnes sa s vami redaktor porozpráva o témach súvisiacich s „tvrdosťou“. Tvrdosť je mierou schopnosti materiálu odolávať lokálnej deformácii, najmä plastickej deformácii, vtlačeniu alebo škrabancom. Vo všeobecnosti platí, že čím je materiál tvrdší, tým je jeho odolnosť proti opotrebovaniu lepšia. Napríklad mechanické časti, ako sú ozubené kolesá, vyžadujú určitú tvrdosť, aby sa zabezpečila dostatočná odolnosť proti opotrebovaniu a životnosť. Typy tvrdosti Typy tvrdosti/Kliknutím zobrazíte väčší obrázok Ako je znázornené na obrázku vyššie, existuje toľko druhov tvrdosti... Dnes vám predstavím bežnú a praktickú skúšku tvrdosti vtláčaním kovu. Definícia tvrdosti 1. Tvrdosť podľa Brinella/Tvrdosť podľa Brinella Skúšobná metóda tvrdosti podľa Brinella (symbol HB) je prvou metódou vyvinutou a zhrnutou medzi uznávanými špecifikáciami tvrdosti, ktorá prispela k vzniku ďalších metód skúšania tvrdosti. Princíp testu tvrdosti podľa Brinella je: indentor (oceľová guľôčka alebo karbidová guľôčka, priemer Dmm) pôsobí skúšobnou silou F a po stlačení vzorky sa vypočíta kontaktná plocha S (mm2) medzi guľôčkovým indentorom a vzorkou. z priemeru d (mm) konkávnej časti zanechanej indentorom a hodnota sa získa vydelením testovacej sily. Symbol je HBS, ak je indentorom oceľová gulička, a HBW, ak je indentorom karbidová guľa. k je konštanta (1/g= 1/9.80665=0.102). 2. Tvrdosť podľa Vickersa Tvrdosť podľa Vickersa (symbol HV) je testovacia metóda s najširším rozsahom použitia, ktorú možno testovať akoukoľvek testovacou silou, najmä v oblasti mikrotvrdosti pod 9,807N. Tvrdosť podľa Vickersa je hodnota získaná vydelením testovacej sily F (N) kontaktnou plochou S (mm2) medzi štandardným plechom a indentorom, ktorá sa vypočíta na základe diagonálnej dĺžky d (mm, priemer dĺžok dvoch smeroch) priehlbiny vytvorenej na štandardnom plechu indentorom (štvorcový pyramídový kosoštvorec, relatívny čelný uhol=136˚) pod skúšobnou silou F (N). k je konštanta (1/g=1/9,80665). 3. Tvrdosť podľa Knoopa Tvrdosť podľa Knoopa (symbol HK) je hodnota vypočítaná vydelením skúšobnej sily plochou priemetu A (mm2), ako je znázornené v nasledujúcom vzorci, ktorá sa vypočíta na základe väčšej dĺžky uhlopriečky d (mm) priehlbina vytvorená na štandardnom plechu lisovaním kosoštvorcového diamantového vrúbkovača (relatívne bočné uhly 172˚30' a 130˚) pod skúšobnou silou F. Knoopovu tvrdosť možno merať aj výmenou Vickersovho indentora mikrotvrdomera za Knoopov indentor.
4. Tvrdosť povrchu podľa Rockwella a Rockwella Tvrdosť podľa Rockwella Pred meraním tvrdosti Rockwella (symbol HR) alebo tvrdosti povrchu podľa Rockwella je potrebné použiť diamantový indentor (uhol kužeľa hrotu: 120˚, polomer hrotu: {{15} }.2 mm) alebo guľový indentor (oceľová guľôčka alebo karbidová guľôčka) na aplikovanie sily predpätia na štandardný plech, potom použite skúšobnú silu a obnovte predpätie sila. Hodnota tvrdosti je odvodená zo vzorca tvrdosti, ktorý je vyjadrený ako rozdiel v hĺbke vtlačenia h (μm) medzi silou predpätia a skúšobnou silou. Test tvrdosti podľa Rockwella používa silu predpätia 98,07 N, zatiaľ čo test tvrdosti povrchu podľa Rockwella používa silu predpätia 29,42 N. Špecifický symbol poskytnutý spolu s typom indentoru, skúšobnou silou a vzorcom tvrdosti sa nazýva stupnica. Japonský priemyselný štandard (JIS) definuje rôzne súvisiace stupnice tvrdosti. Tvrdomer je pomerne jednoduchý a rýchly na obsluhu a možno ho testovať priamo na surovine alebo povrchu dielu, takže je široko používaný. Sprievodca výberom skúšobných metód tvrdosti pre vašu referenciu: Sprievodca výberom tvrdosti Konverzia výberu tvrdosti 1. Konverzia medzi tvrdosťou Knoop a tvrdosťou podľa Vickersa (1) Na základe predpokladu, že predmety s rovnakou tvrdosťou majú rovnakú odolnosť voči indentorom Knoop a Vickers, vyvodia sa napätia Vickersových a Knoopových indentorov pri zaťažení a potom sa na základe σHK=σHV usúdi že: HV=0.968HK. Tento vzorec sa meria pri nízkej záťaži a má pomerne veľkú chybu. Navyše, keď je hodnota tvrdosti väčšia ako HV900, chyba tohto vzorca je veľmi veľká a stráca svoju referenčnú hodnotu. (2) Po odvodení a korekcii sa navrhuje prevodný vzorec medzi tvrdosťou podľa Knoopa a tvrdosťou podľa Vickersa. Po overení skutočnými údajmi je maximálna relatívna chyba prevodu tohto vzorca 0,75 %, čo má vysokú referenčnú hodnotu.
2. Konverzia medzi tvrdosťou podľa Rockwella a tvrdosťou podľa Vickersa
(1) Po úprave prevodného vzorca Qvarnstorm, ktorý navrhol Hans Qvarnstorm, sa získa vzorec na prevod medzi tvrdosťou podľa Rockwella a tvrdosťou podľa Vickersa: Tento vzorec používa na prevod štandardné údaje o tvrdosti železných kovov publikované v mojej krajine. Jeho chyba HRC je v podstate v rozsahu ±0.4HRC a jeho maximálna chyba je iba ±0.9HRC. Maximálna chyba HV je ±15HV. (2) Podľa napätia σHRC=σHV rôznych indentorov sa vzorec získa analýzou krivky vzťahu medzi tvrdosťou podľa Rockwella a hĺbkou vtlačenia tvrdosti podľa Vickersa. Tento vzorec sa porovnáva s národnou štandardnou experimentálnou hodnotou konverzie. Chyba medzi výsledkom konverzie a štandardnou experimentálnou hodnotou je ±0.1HRC. (3) Na základe skutočných experimentálnych údajov sa pomocou metódy lineárnej regresie diskutuje o prevode medzi tvrdosťou Rockwella a tvrdosťou podľa Vickersa a získa sa vzorec: Tento vzorec má malý rozsah použitia a veľkú chybu, ale dá sa jednoducho vypočítať. a možno ho použiť, keď nie je požiadavka na presnosť vysoká. 3. Konverzia medzi tvrdosťou podľa Rockwella a tvrdosťou podľa Brinella (1) Analyzujte vzťah medzi hĺbkou vtlačenia podľa Brinella a vtlačením podľa Rockwella a získajte vzorec na prevod založený na napätí indentora σHRC=σHB. Výsledky výpočtu sa porovnajú s experimentálnou hodnotou národného štandardu. Chyba medzi výsledkom výpočtu konverzného vzorca a štandardnou experimentálnou hodnotou je ±0.1HRC. (2) Vzorec sa získa metódou lineárnej regresie na základe skutočných experimentálnych údajov. Chyba vzorca je veľká a rozsah použitia je malý, ale výpočet je jednoduchý a možno ho použiť, keď nie je požiadavka na presnosť vysoká. 4. Premena medzi tvrdosťou podľa Brinella a tvrdosťou podľa Vickersa Vzťah medzi tvrdosťou podľa Brinella a tvrdosťou podľa Vickersa sa získa aj podľa σHB=σHV. Výsledok prevodu tohto vzorca sa porovná s hodnotou prevodu národného štandardu a chyba prevodu je ±2HV. 5. Konverzia medzi tvrdosťou Knoop a tvrdosťou Rockwell Pretože zodpovedajúce krivky tvrdosti Knoop a tvrdosti Rockwell sú podobné parabolám, približný prevodný vzorec získaný z krivky je relatívne presný a možno ho použiť ako referenčný.
