HV به HR

آشنایی با آزمایش سختی

آزمایش سختی جنبه مهمی از علوم و مهندسی مواد است که برای اندازه گیری مقاومت مواد در برابر تغییر شکل دائمی مانند تورفتگی استفاده می شود, خراش, برش, یا بپوشید.

از مشهورترین روشهای آزمایش سختی ، سختی ویکرز است (HV) تست و تست سختی Rockwell در مقیاس C (HRC).

سختی ویکرز (HV) تست

تست سختی ویکرز, توسعه یافته 1921 توسط رابرت ل. اسمیت و جورج ای. Sandland هنگام کار در Vickers Ltd., از یک تورمی هرم الماس مبتنی بر مربع با زاویه صورت استفاده می کند 136 درجه.

این آزمایش سختی را محاسبه می کند (HV) با تقسیم نیروی آزمون (در هر کیلوگرم) با سطح سطح تورفتگی حاصل از ماده:

$$\mathrm{سخنرانی}V=\frac{ج}{\mathrm{الف}},$$

کجا

$ج$

آیا نیروی آزمایشی در KGF اعمال می شود (هر چند کیلوگرم), و

$\mathrm{الف}$

سطح سطح تورفتگی است (در mm²). اندازه گیری ها به طور معمول به عنوان HV توصیف می شوند و به دنبال آن نیرویی استفاده می شود (به عنوان مثال, HV500 یک نیروی آزمایشی را نشان می دهد 500 KGF اعمال شد).

سختی راکول (HRC) تست

تست سختی راکول توسط استنلی پ ساخته شده است. راکول و هیو م. راکول در اوایل قرن بیستم. این عمق یک تورفتگی ایجاد شده توسط یک بار اعمال شده بر روی یک تورفتگی را اندازه گیری می کند. مقیاس R Rockwell (HRC) از یک مخروط الماس مخروطی معروف به "Brale" استفاده می کند, که زاویه 120 درجه دارد و به طور معمول از بار عمده ای استفاده می کند 150 kGf. ارزش سختی راکول توسط:

$$\mathrm{سخنرانی}\mathrm{حرف}\mathrm{سی}=100-\frac{\mathrm{سخنرانی}}{0.002},$$

کجا

$\mathrm{سخنرانی}$

عمق نفوذ است (در میلی متر) پس از برداشتن بار جزئی.

تبدیل ویکرز (HV) به راکول (HRC)

مقادیر سختی در مقیاس های مختلف از طریق یک معادله ساده به طور مستقیم قابل تبدیل نیستند زیرا هر روش آزمایش اعمال می شود و مقاومت در برابر تورفتگی را متفاوت اندازه می گیرد. با این وجود, جداول تبدیل تجربی و فرمول های تقریبی بر اساس داده های تجربی گسترده برای بیشتر فلزات متداول تهیه شده است.

یکی از فرمول های تبدیل تقریبی از سختی ویکرز به سختی Rockwell C است:

$$\mathrm{سخنرانی}\mathrm{حرف}\mathrm{سی}\pm 0.6965\times \mathrm{سخنرانی}V-14.15,$$

با این حال, معادلات تبدیل تقریبی دیگری نیز وجود دارد:

$$\mathrm{سخنرانی}V\pm \frac{\mathrm{سخنرانی}\mathrm{حرف}\mathrm{سی}+0.2\times \mathrm{سخنرانی}\mathrm{حرف}\mathrm{سی}+14.54}{0.1}.$$

با این حال, چنین فرمول هایی باید با احتیاط مورد استفاده قرار گیرند زیرا روابط بر اساس ویژگی های خاص مواد می تواند متفاوت باشد.

نحوه تفسیر نمودار تبدیل سختی

نمودارهای تبدیل استاندارد, مانند موارد ارائه شده توسط ASTM International در ASTM E140, روشی مطمئن تر برای تبدیل بین HV و HRC ارائه دهید.

در اینجا بخشی از چنین جدول است (مقادیر واقعی باید با ASTM E140 تأیید شود):

روند تبدیل گام به گام

1. ارزش سختی ویکرز داده شده را مشخص کنید (HV): به عنوان مثال, مقدار HV از 600 به این معنی است که این ماده از سختی ویکرز برخوردار است 600 kgf/mm².
2. از یک جدول تبدیل استاندارد یا یک فرمول تقریبی استفاده کنید:
   • با توجه به جدول تبدیل قبلاً داده شده, مقدار HV از 600 مطابق با تقریباً یک مقدار HRC از 55.

نوع دیگری برای تبدیل گام به گام می تواند به این ترتیب باشد:

1. با استفاده از فرمول
   $\mathrm{سخنرانی}\mathrm{حرف}\mathrm{سی}\pm 0.6965\times \mathrm{سخنرانی}V-14.15$

   برای

   $\mathrm{سخنرانی}V=600$

   :

$$\mathrm{سخنرانی}\mathrm{حرف}\mathrm{سی}\pm 0.6965\times 600-14.15,$$

$$\mathrm{سخنرانی}\mathrm{حرف}\mathrm{سی}\pm 417.9-14.15,$$

$$\mathrm{سخنرانی}\mathrm{حرف}\mathrm{سی}\pm 403.75.$$

با این حال, این نتیجه خاموش به نظر می رسد زیرا سختی ویکرز از 600 باید یک مقدار HRC نزدیک باشد 55 طبق جدول.

بدین ترتیب, یک جدول تبدیل قابل اطمینان تر همیشه باید بر روی یک فرمول تقریبی در اولویت قرار گیرد.

فرمول دیگری که ممکن است مورد استفاده قرار گیرد این است:

$$\mathrm{سخنرانی}\mathrm{حرف}\mathrm{سی}\pm 0.0685\times \mathrm{سخنرانی}V-21.2.$$

اینقدر, "واقع بینانه تر" ممکن است در جداول رسمی مانند ASTM E140 یافت شود که یک مقدار مستقیم بر اساس داده های تجربی ارائه می دهد.

نتیجه گیری

استفاده از روشهای دقیق برای تبدیل مقادیر سختی از ویکرز (HV) به مقیاس R Rockwell (HRC) برای مهندسین و دانشمندان مواد ضروری است.

قابل اعتمادترین روش برای تبدیل این تبدیل ، استفاده از یک جدول تبدیل سختی استاندارد مانند نمونه ارائه شده توسط ASTM E140 است.

این مهم است که در نظر داشته باشید که این مقادیر تجربی هستند و ممکن است بر اساس نوع مواد و دامنه سختی ، حاشیه خطا داشته باشند.