HV til HR

Introduksjon til hardhetstesting

Hardhetstesting er et avgjørende aspekt ved materialvitenskap og prosjektering som brukes til å måle et materials motstand mot permanent deformasjon som innrykk, riper, kutting, eller slitasje.

Blant de mest kjente hardhetstestingsmetodene er Vickers Hardness (Hv) Test og Rockwell Hardness -testen på C -skalaen (HRC).

Vickers hardhet (Hv) Test

Vickers Hardness -testen, utviklet seg i 1921 av Robert l. Smith og George E. Sandland mens han jobber på Vickers Ltd., benytter en firkantbasert diamantpyramideindenter med en ansiktsvinkel på 136 grader.

Denne testen beregner hardhet (Hv) ved å dele testkraften (i kilo-kraft) ved overflaten til den resulterende innrykk på materialet:

$$HV=\frac{F}{\mathrm{EN}},$$

hvor

$F$

er testkraften påført i KGF (Kilogram-Force), og

$\mathrm{EN}$

er overflaten til innrykk (i mm²). Målingene er vanligvis beskrevet som HV etterfulgt av kraften som brukes (f.eks., HV500 indikerer en testkraft av 500 KGF ble påført).

Rockwell Hardness (HRC) Test

Rockwell Hardness -testen ble utviklet av Stanley P. Rockwell og Hugh M. Rockwell på begynnelsen av 1900 -tallet. Den måler dybden på en innrykk opprettet av en belastning som brukes på et inningsfelt. Rockwell C -skalaen (HRC) Bruker en diamantkegleindenter kjent som “BRale” -indenteret, som har en 120-graders vinkel og bruker vanligvis en stor belastning på 150 kgf. Rockwell -hardhetsverdien er gitt av:

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

hvor

$h$

er penetrasjonsdybden (i millimeter) Når den mindre belastningen er fjernet.

Konvertere Vickers (Hv) til Rockwell (HRC)

Hardhetsverdier på forskjellige skalaer er ikke direkte konvertible gjennom en enkel ligning fordi hver testmetode gjelder og måler motstanden mot innrykk annerledes. Likevel, Empiriske konverteringstabeller og tilnærmingsformler er utviklet basert på omfattende eksperimentelle data for de fleste vanlige metaller.

En slik omtrentlig konverteringsformel fra Vickers Hardness til Rockwell C -hardhet er:

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

Imidlertid, Det er også andre omtrentlige konverteringsligninger som:

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

Imidlertid, Slike formler bør brukes med forsiktighet fordi forholdene kan variere betydelig basert på de spesifikke materielle egenskapene.

Hvordan tolke et hardhetskonverteringskart

Standardiserte konverteringskart, slik som de som er levert av ASTM International i ASTM E140, tilby en mer pålitelig måte å konvertere mellom HV og HRC.

Her er en del av et slikt bord (Faktiske verdier skal verifiseres med ASTM E140):

Trinn-for-trinn konverteringsprosess

1. Identifiser den gitte Vickers hardhetsverdien (Hv): For eksempel, en HV -verdi av 600 betyr at materialet har en Vickers -hardhet av 600 KGF/mm².
2. Bruk en standard konverteringstabell eller en omtrentlig formel:
   • I følge den tidligere gitte konverteringstabellen, en HV -verdi av 600 tilsvarer omtrent en HRC -verdi på 55.

En annen variant for en trinn-for-trinns konvertering kan være som sådan:

1. Bruke formelen
   $HRC\approx 0.6965\times HV-14.15$

   til

   $HV=600$

   :

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

$$HRC\approx 417.9-14.15,$$

$$HRC\approx 403.75.$$

Imidlertid, Dette resultatet virker av fordi en Vickers -hardhet av 600 skal være en HRC -verdi i nærheten 55 I henhold til tabellen.

Slik, En mer pålitelig konverteringstabell bør alltid prioriteres over en omtrentlig formel.

En annen formel som kan brukes er:

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

Så, En mer "realistisk" kan finnes i offisielle tabeller som ASTM E140 som gir en direkte verdi basert på empiriske data.

Konklusjon

Bruke nøyaktige metoder for å konvertere hardhetsverdier fra Vickers (Hv) til Rockwell C -skala (HRC) er viktig for ingeniører og materielle forskere.

Den mest pålitelige måten å gjøre denne konverteringen på er ved å bruke en standard hardhetskonverteringstabell som den som er levert av ASTM E140.

Det er viktig å huske på at disse verdiene er empiriske og kan ha en feilmargin basert på materialtypen og hardhetsområdet.