HV إلى HR

مقدمة لاختبار الصلابة

يعد اختبار الصلابة جانبًا مهمًا لعلوم المواد والهندسة المستخدمة لقياس مقاومة المادة للتشوه الدائم مثل المسافة البادئة, خدش, قطع, أو ارتداء.

من بين أساليب اختبار الصلابة الأكثر شهرة هي صلابة فيكرز (HV) اختبار واختبار صلابة Rockwell على مقياس C (لجنة حقوق الإنسان).

فيكرز صلابة (HV) امتحان

اختبار صلابة فيكرز, تم تطويره في 1921 بقلم روبرت ل. سميث وجورج هـ. Sandland أثناء العمل في Vickers Ltd., توظف indenter الهرم الماس مربع مع زاوية وجه من 136 درجات.

هذا الاختبار يحسب الصلابة (HV) بتقسيم قوة الاختبار (في كيلوغرام قوة) عند مساحة سطح المسافة البادئة الناتجة على المادة:

$$حV=\frac{و}{أ},$$

أين

$و$

هي قوة الاختبار المطبقة في KGF (كيلوغرام قوة), و

$أ$

هي مساحة سطح المسافة البادئة (في مم). عادة ما يتم وصف القياسات على أنها HV متبوعة بالقوة المستخدمة (على سبيل المثال, يشير HV500 إلى قوة اختبار 500 تم تطبيق KGF).

صلابة روكويل (لجنة حقوق الإنسان) امتحان

تم تطوير اختبار صلابة Rockwell بواسطة Stanley P. روكويل وهيو م. روكويل في أوائل القرن العشرين. يقيس عمق المسافة البادئة التي تم إنشاؤها بواسطة حمولة مطبق على indenter. مقياس روكويل سي (لجنة حقوق الإنسان) يستخدم مخروط مخروط الماس المعروف باسم "Brale" Indenter, التي لديها زاوية 120 درجة وتستخدم عادة حمولة كبيرة 150 KGF. يتم إعطاء قيمة صلابة Rockwell بواسطة:

$$حصج=100-\frac{ح}{0.002},$$

أين

$ح$

هو عمق الاختراق (بالملليمتر) بمجرد إزالة الحمل البسيط.

تحويل فيكرز (HV) إلى روكويل (لجنة حقوق الإنسان)

قيم الصلابة على المقاييس المختلفة ليست قابلة للتحويل مباشرة من خلال معادلة بسيطة لأن كل طريقة اختبار تنطبق وتقيس مقاومة المسافة البادئة بشكل مختلف. مع ذلك, تم تطوير جداول التحويل التجريبية وصيغ التقريب بناءً على بيانات تجريبية واسعة لمعظم المعادن الشائعة.

إحدى هذه الصيغة التقريبية للتحويل من صلابة فيكرز إلى صلابة Rockwell C:

$$حصج\approx 0.6965\times حV-14.15,$$

لكن, هناك أيضًا معادلات تحويل تقريبية أخرى مثل:

$$حV\approx \frac{حصج+0.2\times حصج+14.54}{0.1}.$$

لكن, يجب استخدام هذه الصيغ بحذر لأن العلاقات يمكن أن تختلف بشكل كبير على خصائص المواد المحددة.

كيفية تفسير مخطط تحويل الصلابة

مخططات تحويل موحدة, مثل تلك التي توفرها ASTM International في ASTM E140, تقدم طريقة أكثر موثوقية للتحويل بين HV و HRC.

هنا جزء من مثل هذا الجدول (يجب التحقق من القيم الفعلية باستخدام ASTM E140):

عملية التحويل خطوة بخطوة

1. تحديد قيمة صلابة فيكرز المعينة (HV): على سبيل المثال, قيمة HV من 600 تعني أن المواد لديها صلابة فيكرز 600 KGF/MM².
2. استخدم جدول تحويل قياسي أو صيغة تقريبية:
   • وفقا لجدول التحويل المعطى سابقا, قيمة HV من 600 يتوافق ما يقرب من قيمة HRC من 55.

يمكن أن يكون متغير آخر لتحويل خطوة بخطوة على هذا النحو:

1. باستخدام الصيغة
   $حصج\approx 0.6965\times حV-14.15$

   ل

   $حV=600$

   :

$$حصج\approx 0.6965\times 600-14.15,$$

$$حصج\approx 417.9-14.15,$$

$$حصج\approx 403.75.$$

لكن, هذه النتيجة تبدو متوقفة لأن صلابة فيكرز 600 يجب أن تكون قيمة HRC بالقرب من 55 حسب الجدول.

هكذا, يجب دائمًا إعطاء الأولوية لجدول تحويل أكثر موثوقية على صيغة تقريبية.

صيغة أخرى يمكن استخدامها:

$$حصج\approx 0.0685\times حV-21.2.$$

لذا, يمكن العثور على "أكثر واقعية" في الجداول الرسمية مثل ASTM E140 والتي توفر قيمة مباشرة تستند إلى البيانات التجريبية.

خاتمة

استخدام طرق دقيقة لتحويل قيم الصلابة من فيكرز (HV) إلى مقياس روكويل ج (لجنة حقوق الإنسان) ضروري للمهندسين والعلماء الماديين.

الطريقة الأكثر موثوقية لإجراء هذا التحويل هي استخدام جدول تحويل صلابة قياسي مثل تلك التي توفرها ASTM E140.

من المهم أن تضع في اعتبارك أن هذه القيم تجريبية وقد يكون لها هامش خطأ بناءً على نوع المواد ونطاق الصلابة.