HV do HR

Wprowadzenie do testowania twardości

Testowanie twardości jest kluczowym aspektem nauki i inżynierii materiałowej stosowanej do pomiaru odporności materiału na trwałe odkształcenie, takie jak wcięcie, Drapanie, cięcie, lub nosić.

Wśród najbardziej znanych metod testowania twardości są twardość Vickersa (Hv) Test i test twardości Rockwell w skali C (HRC).

Twardość Vickersa (Hv) Test

Test twardości Vickersa, rozwinięty w 1921 autor: Robert L.. Smith i George E. Sandland podczas pracy w Vickers Ltd., wykorzystuje kwadratową diamentową piramidę z kątem twarzy 136 stopnie.

Ten test oblicza twardość (Hv) dzieląc siłę testową (W sile kilogramów) przez powierzchnię powstałego wgłębienia materiału:

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

Gdzie

$F$

Czy siła testowa zastosowana w KGF (siła kilograma), I

$A$

to powierzchnia wcięcia (w mm²). Pomiary są zwykle opisywane jako HV, a następnie użyta siła (np., HV500 wskazuje siłę testową 500 Zastosowano KGF).

Rockwell Hardness (HRC) Test

Test twardości Rockwell został opracowany przez Stanleya P. Rockwell i Hugh M. Rockwell na początku XX wieku. Mierzy głębokość wgłębienia utworzonego przez obciążenie zastosowane na wgłębieniu. Skala Rockwell C (HRC) używa wgłębienia stożka diamentowego znanego jako wgłębnik „brale”, który ma kąt 120 stopni i zwykle wykorzystuje duży ładunek 150 KGF. Wartość twardości Rockwell jest podana przez:

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

Gdzie

$H$

to głębokość penetracji (w milimetrach) Po usunięciu mniejszego obciążenia.

Przekształcanie Vickersa (Hv) do Rockwell (HRC)

Wartości twardości w różnych skalach nie są bezpośrednio zamienne poprzez proste równanie, ponieważ każda metoda testu ma zastosowanie i mierzy oporność na wgłębienie. Niemniej jednak, Opracowano empiryczne tabele konwersji i formuły przybliżenia oparte na obszernych danych eksperymentalnych dla najczęstszych metali.

Jednym z takich przybliżonych formuły konwersji od twardości Vickersa do Rockwell C twardość jest:

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

Jednakże, Istnieją również inne przybliżone równania konwersji, takie jak:

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

Jednakże, Takie wzory należy stosować ostrożnie, ponieważ relacje mogą się znacznie różnić w zależności od specyficznych charakterystyk materialnych.

Jak interpretować wykres konwersji twardości

Standaryzowane wykresy konwersji, takie jak te dostarczone przez ASTM International w ASTM E140, Zaproponuj bardziej niezawodny sposób konwersji między HV i HRC.

Oto część takiego tabeli (Rzeczywiste wartości należy zweryfikować za pomocą ASTM E140):

Proces konwersji krok po kroku

1. Zidentyfikuj daną wartość twardości Vickersa (Hv): Na przykład, wartość HV 600 oznacza, że ​​materiał ma twardość Vickersa 600 KGF/mm².
2. Użyj standardowej tabeli konwersji lub przybliżonej formuły:
   • Zgodnie z wcześniej podaną tabelą konwersji, wartość HV 600 odpowiada w przybliżeniu wartości HRC 55.

Kolejny wariant konwersji krok po kroku może być taki jak taki:

1. Za pomocą formuły
   $HRC\approx 0.6965\times HV-14.15$

   Do

   $HV=600$

   :

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

$$HRC\approx 417.9-14.15,$$

$$HRC\approx 403.75.$$

Jednakże, Ten wynik wydaje się być, ponieważ twardość Vickersa 600 powinna być wartością HRC w pobliżu 55 Zgodnie z tabelą.

Zatem, Bardziej niezawodna tabela konwersji należy zawsze priorytetowo traktować nad przybliżoną formułą.

Kolejną formułą, która może być używana:

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

Więc, Bardziej „realistyczne” można znaleźć w oficjalnych tabelach, takich jak ASTM E140, która zapewnia bezpośrednią wartość opartą na danych empirycznych.

Wniosek

Wykorzystanie dokładnych metod przekształcania wartości twardości z Vickers (Hv) do Rockwell C Scale (HRC) jest niezbędny dla inżynierów i naukowców materialnych.

Najbardziej niezawodnym sposobem na wykonanie tej konwersji jest zastosowanie standardowej tabeli konwersji twardości, takiej jak ta dostarczona przez ASTM E140.

Ważne jest, aby pamiętać, że wartości te są empiryczne i mogą mieć margines błędu oparty na rodzaju materiału i zakresu twardości.