HV HR: lle

Johdanto kovuuskokeeseen

Kovuustestaus on tärkeä osa materiaalitietettä ja tekniikkaa, jota käytetään materiaalin kestävyyden mittaamiseen pysyvälle muodonmuutokselle, kuten sisennys, naarmuuntuminen, leikkaus, tai käyttää.

Tunnetuimpia kovuustestausmenetelmiä ovat Vickers-kovuus (HV) Testi- ja Rockwell -kovuustesti C -asteikolla (HRC).

Vickers -kovuus (HV) Testata

Vickers -kovuustesti, kehitetty 1921 kirjoittanut Robert L. Smith ja George E. Sandland työskennellessään Vickers Ltd., työllistää neliöpohjaisen timanttipyramidin sisennyksen, jolla on kasvokulma 136 aste.

Tämä testi laskee kovuuden (HV) jakamalla testivoima (kilogrammissa) Materiaalin tuloksena olevan sisennyksen pinta -ala:

$$HV=\frac{F}{A},$$

jossa

$F$

Onko kgf: ssä kohdistettu testivoima (kilogrammi), ja

$A$

on sisennyksen pinta -ala (mm²). Mittaukset kuvataan tyypillisesti HV: ksi, jota seuraa käytetty voima (esim., HV500 osoittaa testivoiman 500 KGF: tä sovellettiin).

Rockwellin kovuus (HRC) Testata

Rockwell -kovuuskokeen on kehittänyt Stanley P. Rockwell ja Hugh M. Rockwell 1900 -luvun alkupuolella. Se mittaa syvyyden syvyyden, joka on luotu sisennykseen kohdistetulla kuormalla. Rockwell C -asteikko (HRC) käyttää timanttikartion sisennystä, joka tunnetaan nimellä “brale” -soitin, jolla on 120 asteen kulma ja yleensä käyttää suurta kuormaa 150 kgf. Rockwell -kovuusarvo on antanut:

$$H\mathrm{R\; -}C=100-\frac{h}{0.002},$$

jossa

$h$

on tunkeutumisen syvyys (millimetreinä) Kun pieni kuorma on poistettu.

Muuntavat Vickers (HV) Rockwellille (HRC)

Kovuusarvot eri asteikoissa eivät ole suoraan muunnettavissa yksinkertaisen yhtälön kautta, koska jokainen testimenetelmä sovelletaan ja mittaa vastustuskykyä sisennys eri tavalla. Silti, Empiiriset muuntotaulukot ja likiarvoiset kaavat on kehitetty yleisimpien metallien laajan kokeellisen tiedon perusteella.

Yksi tällainen likimääräinen muuntamiskaava Vickersin kovuudesta Rockwell C -kovuuteen on:

$$H\mathrm{R\; -}C\approx 0.6965\times HV-14.15,$$

Kuitenkin, On myös muita likimääräisiä muuntamisyhtälöitä, kuten:

$$HV\approx \frac{H\mathrm{R\; -}C+0.2\times H\mathrm{R\; -}C+14.54}{0.1}.$$

Kuitenkin, Tällaisia ​​kaavoja tulisi käyttää varoen, koska suhteet voivat vaihdella merkittävästi erityisten materiaaliominaisuuksien perusteella.

Kuinka tulkita kovuusmuuntamiskaavio

Standardisoidut muuntokaaviot, kuten ASTM Internationalin toimittamat ASTM E140: ssä, Tarjoa luotettavamman tavan muuntaa HV: n ja HRC: n välillä.

Tässä on osa tällaista taulukkoa (Todelliset arvot olisi varmistettava ASTM E140: llä):

Vaiheittainen muuntoprosessi

1. Tunnista annetut Vickers -kovuusarvo (HV): Esimerkiksi, HV -arvo 600 tarkoittaa, että materiaalilla on vickers -kovuus 600 kgf/mm².
2. Käytä vakiomuutostaulua tai likimääräistä kaavaa:
   • Aikaisemmin annetun muuntotaulukon mukaan, HV -arvo 600 vastaa suunnilleen HRC -arvoa 55.

Toinen variantti askel askeleelta muuntamiseen voi olla sellainen:

1. Kaavan käyttäminen
   $H\mathrm{R\; -}C\approx 0.6965\times HV-14.15$

   puolesta

   $HV=600$

   :

$$H\mathrm{R\; -}C\approx 0.6965\times 600-14.15,$$

$$H\mathrm{R\; -}C\approx 417.9-14.15,$$

$$H\mathrm{R\; -}C\approx 403.75.$$

Kuitenkin, Tämä tulos näyttää olevan pois päältä, koska vickers -kovuus 600 pitäisi olla HRC -arvo lähellä 55 taulukon mukaan.

Siten, Luotettavampi muuntotaulukko tulisi aina priorisoida likimääräisen kaavan kautta.

Toinen kaava, jota voidaan käyttää:

$$H\mathrm{R\; -}C\approx 0.0685\times HV-21.2.$$

Niin, "Realistisempi" voi löytyä virallisista taulukoista, kuten ASTM E140, joka tarjoaa suoran arvon, joka perustuu empiiriseen tietoon.

Johtopäätös

Tarkat menetelmät Vickersin kovuusarvojen muuntamiseksi (HV) Rockwell C -asteikkoon (HRC) on välttämätöntä insinööreille ja materiaalitieteilijöille.

Luotettavin tapa tehdä tämä muuntaminen on käyttämällä vakiokovuusmuunnostaulua, kuten ASTM E140: n tarjoama.

On tärkeää pitää mielessä, että nämä arvot ovat empiirisiä ja että niissä voi olla virhemarginaali materiaalityypin ja kovuusalueen perusteella.