HV tot HR

Inleiding tot hardheidstesten

Hardheidstesten is een cruciaal aspect van materiaalwetenschap en engineering die wordt gebruikt om de weerstand van een materiaal tegen permanente vervorming te meten, zoals inspringing, krabben, snij, of dragen.

Een van de meest bekende methoden voor het testen van hardheid zijn de Hardheid van Vickers (HV) Test en de Rockwell Hardness Test op de C -schaal (HRC).

Vickers Hardheid (HV) Test

De Vickers Hardness Test, ontwikkeld in 1921 door Robert L. Smith en George E. Sandland tijdens het werken bij Vickers Ltd., maakt gebruik van een op vierkante gebaseerde diamant piramide indenter met een gezichtshoek van 136 graden.

Deze test berekent de hardheid (HV) door de testkracht te verdelen (in kilogram-force) door het oppervlak van de resulterende inspringing op het materiaal:

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

waar

$F$

Wordt de testkracht toegepast in KGF (kilogram-force), En

$A$

is het oppervlak van de inspringing (in mm²). De metingen worden meestal beschreven als HV gevolgd door de gebruikte kracht (bijv., HV500 duidt op een testkracht van 500 KGF werd toegepast).

Rockwell Hardheid (HRC) Test

De Rockwell Hardness Test is ontwikkeld door Stanley P. Rockwell en Hugh M. Rockwell in het begin van de 20e eeuw. Het meet de diepte van een inspringing gecreëerd door een belasting die op een indenter is toegepast. De Rockwell C -schaal (HRC) Gebruikt een diamantkegel indenter bekend als de "brale" indenter, die een hoek van 120 graden heeft en meestal een grote belasting van 150 kgf. De Rockwell -hardheidswaarde wordt gegeven door:

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

waar

$H$

is de diepte van penetratie (in millimeters) Zodra de kleine belasting is verwijderd.

Vickers bekeren (HV) Rockwell (HRC)

Hardheidswaarden op verschillende schalen zijn niet direct converteerbaar via een eenvoudige vergelijking omdat elke testmethode van toepassing is en de weerstand tegen inspringing anders meet. Hoe dan ook, Empirische conversietabellen en benaderingsformules zijn ontwikkeld op basis van uitgebreide experimentele gegevens voor de meest voorkomende metalen.

Een dergelijke geschatte conversieformule van Vickers Hardheid tot Rockwell C Hardheid is:

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

Echter, Er zijn ook andere geschatte conversievergelijkingen zoals:

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

Echter, Dergelijke formules moeten voorzichtig worden gebruikt omdat de relaties aanzienlijk kunnen variëren op basis van de specifieke materiaalkenmerken.

Hoe u een hardheidsconversietabel kunt interpreteren

Gestandaardiseerde conversiekaarten, zoals die van ASTM International in ASTM E140, Bied een betrouwbaardere manier om te converteren tussen HV en HRC.

Hier is een deel van zo'n tafel (Werkelijke waarden moeten worden geverifieerd met ASTM E140):

Stapsgewijze conversieproces

1. Identificeer de gegeven Vickers -hardheidswaarde (HV): Bijvoorbeeld, een HV -waarde van 600 betekent dat het materiaal een Vickers -hardheid heeft 600 kgf/mm².
2. Gebruik een standaardconversietabel of een geschatte formule:
   • Volgens de eerder gegeven conversietabel, een HV -waarde van 600 komt overeen met ongeveer een HRC -waarde van 55.

Een andere variant voor een stapsgewijze conversie kan als zodanig zijn:

1. De formule gebruiken
   $HRC\approx 0.6965\times HV-14.15$

   voor

   $HV=600$

   :

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

$$HRC\approx 417.9-14.15,$$

$$HRC\approx 403.75.$$

Echter, Dit resultaat lijkt af omdat een Vickers -hardheid van 600 zou een HRC -waarde in de buurt moeten zijn 55 Volgens de tafel.

Dus, Een meer betrouwbare conversietabel moet altijd prioriteit krijgen boven een geschatte formule.

Een andere formule die kan worden gebruikt, is:

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

Dus, Een meer "realistisch" kan worden gevonden in officiële tabellen zoals ASTM E140 die een directe waarde biedt op basis van empirische gegevens.

Conclusie

Het gebruik van nauwkeurige methoden voor het converteren van hardheidswaarden van Vickers (HV) naar Rockwell C -schaal (HRC) is essentieel voor ingenieurs en materiële wetenschappers.

De meest betrouwbare manier om deze conversie te maken is door een standaard hardheidsconversietabel te gebruiken, zoals die van ASTM E140.

Het is belangrijk om in gedachten te houden dat deze waarden empirisch zijn en mogelijk een foutenmarge hebben op basis van het materiaaltype en het hardheidsbereik.