HV la HR

Introducere în testarea durității

Testarea durității este un aspect crucial al științei materialelor și al ingineriei utilizate pentru a măsura rezistența unui material la deformarea permanentă, cum ar fi indentarea, zgârieturi, tăiere, sau purtați.

Printre cele mai cunoscute metode de testare a durității se numără duritatea Vickers (HV) Test și testul de duritate Rockwell pe scara C (HRC).

Duritatea Vickers (HV) Test

Testul de duritate Vickers, Dezvoltat în 1921 de Robert L.. Smith și George E. Sandland în timp ce lucra la Vickers Ltd., folosește un indenter piramidă cu diamante pe bază de pătrat cu un unghi de față de 136 grade.

Acest test calculează duritatea (HV) Prin împărțirea forței de testare (în kilograme-forță) de suprafața indentării rezultate pe material:

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

unde

$F$

este forța de testare aplicată în KGF (kilogram-forță), şi

$O$

este suprafața de indentare (în mm²). Măsurătorile sunt de obicei descrise ca HV urmate de forța utilizată (de ex., HV500 indică o forță de testare a 500 KGF a fost aplicat).

Hardness Rockwell (HRC) Test

Testul de duritate Rockwell a fost dezvoltat de Stanley P. Rockwell și Hugh M. Rockwell la începutul secolului XX. Măsoară adâncimea unei indentări create de o sarcină aplicată pe un indenter. Scala Rockwell C (HRC) folosește un indenter de con de diamant cunoscut sub numele de „bara” indenter, care are un unghi de 120 de grade și folosește de obicei o încărcătură majoră de 150 KGF. Valoarea durității Rockwell este dată de:

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

unde

$h$

este profunzimea penetrării (în milimetri) Odată ce sarcina minoră este eliminată.

Conversia Vickers (HV) la Rockwell (HRC)

Valorile de duritate pe diferite scale nu sunt direct convertibile printr -o ecuație simplă, deoarece fiecare metodă de testare se aplică și măsoară rezistența la indentare în mod diferit. Totuşi, Tabelele de conversie empirice și formulele de aproximare au fost dezvoltate pe baza datelor experimentale extinse pentru cele mai multe metale comune.

O astfel de formulă de conversie aproximativă de la Vickers Hardness la Hardness Rockwell C este:

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

Cu toate acestea, Există și alte ecuații de conversie aproximative, cum ar fi:

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

Cu toate acestea, Astfel de formule ar trebui utilizate cu precauție, deoarece relațiile pot varia semnificativ în funcție de caracteristicile materialului specific.

Cum să interpretezi un grafic de conversie a durității

Diagrame de conversie standardizate, cum ar fi cele furnizate de ASTM International în ASTM E140, Oferiți o modalitate mai fiabilă de a converti între HV și HRC.

Iată o parte a unui astfel de tabel (Valorile reale trebuie verificate cu ASTM E140):

Procesul de conversie pas cu pas

1. Identificați valoarea de duritate Vickers dată (HV): De exemplu, o valoare HV a 600 înseamnă că materialul are o duritate Vickers de 600 KGF/mm².
2. Utilizați un tabel de conversie standard sau o formulă aproximativă:
   • Conform tabelului de conversie dat anterior, o valoare HV a 600 corespunde aproximativ o valoare HRC a 55.

O altă variantă pentru o conversie pas cu pas poate fi ca atare:

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

   pentru

   $HV=600$

   :

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

$$HRC\approx 417.9-14.15,$$

$$HRC\approx 403.75.$$

Cu toate acestea, acest rezultat pare oprit pentru că o duritate Vickers a 600 ar trebui să fie o valoare HRC în apropiere 55 conform tabelului.

Astfel, Un tabel de conversie mai fiabil ar trebui să fie întotdeauna prioritizat pe o formulă aproximativă.

O altă formulă care ar putea fi folosită este:

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

Aşa, Un „mai realist” ar putea fi găsit în tabele oficiale, cum ar fi ASTM E140, care oferă o valoare directă bazată pe date empirice.

Concluzie

Utilizarea metodelor exacte pentru convertirea valorilor de duritate de la Vickers (HV) la Rockwell C Scale (HRC) este esențial pentru ingineri și oameni de știință materiale.

Cel mai de încredere mod de a face această conversie este prin utilizarea unui tabel de conversie a durității standard, cum ar fi cel furnizat de ASTM E140.

Este important să rețineți că aceste valori sunt empirice și ar putea avea o marjă de eroare pe baza tipului de material și a intervalului de duritate.