Hv ke hr

Pengenalan kepada ujian kekerasan

Ujian kekerasan adalah aspek penting dalam sains bahan dan kejuruteraan yang digunakan untuk mengukur rintangan bahan terhadap ubah bentuk kekal seperti lekukan, menggaru, memotong, atau memakai.

Antara kaedah ujian kekerasan yang paling terkenal ialah kekerasan Vickers (Hv) ujian dan ujian kekerasan Rockwell pada skala c (HRC).

Kekerasan Vickers (Hv) Ujian

Ujian kekerasan Vickers, dibangunkan dalam 1921 oleh Robert l. Smith dan George E. Sandland semasa bekerja di Vickers Ltd., menggunakan indenter piramid berlian berasaskan persegi dengan sudut muka 136 darjah.

Ujian ini mengira kekerasan (Hv) dengan membahagikan daya ujian (dalam kilogram-kuasa) oleh kawasan permukaan lekukan yang terhasil pada bahan:

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

di mana

$F$

Adakah daya ujian digunakan dalam kgf (Kilogram-kuasa), dan

$A$

adalah kawasan permukaan lekukan (dalam mm²). Pengukuran biasanya digambarkan sebagai HV diikuti oleh daya yang digunakan (cth., HV500 menunjukkan daya ujian 500 KGF telah digunakan).

Kekerasan Rockwell (HRC) Ujian

Ujian Kekerasan Rockwell telah dibangunkan oleh Stanley p. Rockwell dan Hugh m. Rockwell pada awal abad ke -20. Ia mengukur kedalaman lekukan yang dibuat oleh beban yang digunakan pada indenter. Skala rockwell c (HRC) Menggunakan Indenter Konam Berlian yang Dikenali Sebagai "Brale", yang mempunyai sudut 120 darjah dan biasanya menggunakan beban utama 150 kgf. Nilai kekerasan Rockwell diberikan oleh:

$$HRC=100-\frac{h}{0.002},$$

di mana

$h$

adalah kedalaman penembusan (dalam milimeter) Setelah beban kecil dikeluarkan.

Menukar Vickers (Hv) ke Rockwell (HRC)

Nilai kekerasan pada skala yang berbeza tidak boleh ditukar secara langsung melalui persamaan mudah kerana setiap kaedah ujian terpakai dan mengukur rintangan terhadap lekukan secara berbeza. Walaupun begitu, Jadual penukaran empirikal dan formula penghampiran telah dibangunkan berdasarkan data eksperimen yang luas untuk logam yang paling biasa.

Satu formula penukaran anggaran dari kekerasan Vickers ke kekerasan Rockwell C adalah:

$$HRC\approx 0.6965\times HV-14.15,$$

Namun begitu, Terdapat juga persamaan penukaran anggaran lain seperti:

$$HV\approx \frac{HRC+0.2\times HRC+14.54}{0.1}.$$

Namun begitu, Formula sedemikian harus digunakan dengan berhati -hati kerana hubungan dapat berubah dengan ketara berdasarkan ciri -ciri bahan tertentu.

Cara mentafsirkan carta penukaran kekerasan

Carta penukaran piawai, seperti yang disediakan oleh ASTM International di ASTM E140, menawarkan cara yang lebih dipercayai untuk menukar antara HV dan HRC.

Berikut adalah sebahagian daripada meja sedemikian (Nilai sebenar harus disahkan dengan ASTM E140):

Proses penukaran langkah demi langkah

1. Kenal pasti nilai kekerasan Vickers yang diberikan (Hv): Contohnya, nilai HV dari 600 bermaksud bahan mempunyai kekerasan Vickers 600 KGF/mm².
2. Gunakan jadual penukaran standard atau formula anggaran:
   • Menurut jadual penukaran yang diberikan sebelumnya, nilai HV dari 600 sepadan dengan kira -kira nilai HRC 55.

Varian lain untuk penukaran langkah demi langkah boleh:

1. Menggunakan formula
   $HRC\approx 0.6965\times HV-14.15$

   untuk

   $HV=600$

   :

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

$$HRC\approx 417.9-14.15,$$

$$HRC\approx 403.75.$$

Namun begitu, Hasil ini kelihatan kerana kekerasan Vickers 600 semestinya nilai HRC berhampiran 55 mengikut jadual.

Oleh itu, Jadual penukaran yang lebih dipercayai harus selalu diprioritaskan melalui formula anggaran.

Formula lain yang mungkin digunakan adalah:

$$HRC\approx 0.0685\times HV-21.2.$$

Jadi, Lebih "realistik" mungkin terdapat dalam jadual rasmi seperti ASTM E140 yang memberikan nilai langsung berdasarkan data empirikal.

Kesimpulan

Menggunakan kaedah yang tepat untuk menukar nilai kekerasan dari Vickers (Hv) ke skala rockwell c (HRC) sangat penting untuk jurutera dan saintis bahan.

Cara yang paling boleh dipercayai untuk membuat penukaran ini adalah dengan menggunakan jadual penukaran kekerasan standard seperti yang disediakan oleh ASTM E140.

Penting untuk diingat bahawa nilai -nilai ini adalah empirikal dan mungkin mempunyai margin ralat berdasarkan jenis bahan dan kekerasan.