La capacitat d’un material metàl·lic per resistir la sagnia de la superfície per objectes durs s’anomena duresa. Segons diferents mètodes de prova i àmbit d’aplicació, la duresa es pot dividir en duresa de Brinell, duresa de Rockwell, duresa de Vickers, duresa de la costa, microhardness i duresa d’alta temperatura. Hi ha tres dures utilitzades habitualment per a les canonades: la duresa de Brinell, Rockwell i Vickers.
A. Brinell Hardness (HB)
Utilitzeu una bola d’acer o una bola de carbur d’un cert diàmetre per pressionar a la superfície de la mostra amb la força de prova especificada (F). Després del temps de retenció especificat, traieu la força de prova i mesura el diàmetre de la sagnia (L) a la superfície de la mostra. El valor de la duresa de Brinell és el quocient obtingut dividint la força de prova per la superfície de l’esfera sagnada. Expressada en HBS (bola d’acer), la unitat és N/mm2 (MPA).
La fórmula de càlcul és:
En la fórmula: F - la força de prova pressionada a la superfície de la mostra metàl·lica, N;
D -diàmetre de bola d’acer per a la prova, mm;
D - diàmetre de sagnat, mm.
La mesura de la duresa de Brinell és més precisa i fiable, però generalment HBS només és adequada per a materials metàl·lics per sota de 450N/mm2 (MPa), i no és adequat per a plaques d’acer més dura o més. Entre els estàndards de canonades d'acer, la duresa de Brinell és la més utilitzada. El diàmetre de sagnat D s’utilitza sovint per expressar la duresa del material, que és intuïtiu i convenient.
Exemple: 120HBS10/1000130: Significa que el valor de la duresa de Brinell es mesura mitjançant una bola d’acer de 10 mm de diàmetre sota la força de prova de 1000KGF (9.807Kn) durant 30s (segons) és de 120n/mm2 (MPA).
B. Rockwell Hardness (RRHH)
La prova de duresa de Rockwell, com la prova de duresa de Brinell, és un mètode de prova de sagnat. La diferència és que mesura la profunditat de la sagnia. És a dir, sota l’acció seqüencial de la força de prova inicial (FO) i la força de prova total (F), es pressiona el sagnat (con o bola d’acer de la fàbrica d’acer) a la superfície de la mostra. Després del temps de retenció especificat, s’elimina la força principal. Força de prova, utilitzeu l’increment de profunditat de la sagnia residual mesurada (E) per calcular el valor de la duresa. El seu valor és un nombre anònim, representat pel símbol HR, i les escales utilitzades inclouen 9 escales, incloses A, B, C, D, E, F, G, H i K. Entre elles, les escales que s’utilitzen habitualment per a les proves de duresa d’acer són generalment A, B i C, a saber, HRA, HRB i HRC.
El valor de duresa es calcula mitjançant la fórmula següent:
Quan es prova amb escales A i C, HR = 100-E
En provar amb escala B, HR = 130-E
En la fórmula, E - L’increment de la profunditat de la sagnia residual s’expressa a la unitat especificada de 0,002 mm, és a dir, quan el desplaçament axial del sagnat és una unitat (0,002 mm), equival a un canvi en la duresa de Rockwell per un nombre. Com més gran sigui el valor E, més baix sigui la duresa del metall i viceversa.
L’abast aplicable de les tres escales anteriors és el següent:
HRA (indenter de con de diamants) 20-88
HRC (indentador de con de diamants) 20-70
HRB (sagnat de bola d’acer de 1.588 mm) 20-100
La prova de duresa de Rockwell és un mètode àmpliament utilitzat actualment, entre el qual HRC s'utilitza en els estàndards de canonades d'acer en segon lloc només per a la duresa de Brinell HB. La duresa de Rockwell es pot utilitzar per mesurar els materials metàl·lics, des de extremadament suaus fins a extremadament dures. Es compon de les mancances del mètode Brinell. És més senzill que el mètode Brinell i el valor de duresa es pot llegir directament des del dial de la màquina de duresa. No obstant això, a causa de la seva petita sagnia, el valor de duresa no és tan exacte com el mètode Brinell.
C. Vickers Hardness (HV)
La prova de duresa de Vickers també és un mètode de prova de sagnat. Pressiona un indentador de diamants piramidals quadrats amb un angle inclòs de 1360 entre superfícies oposades a la superfície de prova en una força de prova seleccionada (F) i el treu després del temps de retenció especificat. Força, mesura la longitud de les dues diagonals de la sagnia.
El valor de la duresa de Vickers és el quocient de la força de prova dividit per la superfície de la sagnia. La seva fórmula de càlcul és:
A la fórmula: símbol de duresa HV -Vickers, N/MM2 (MPA);
F -test Force, N;
D - La mitjana aritmètica de les dues diagonals de la sagnia, mm.
La força de prova F utilitzada en la duresa de Vickers és de 5 (49,03), 10 (98,07), 20 (196,1), 30 (294,2), 50 (490,3), 100 (980,7) KGF (N) i altres sis nivells. El valor de duresa es pot mesurar. El rang és de 5 ~ 1000HV.
Exemple de mètode d’expressió: 640HV30/20 significa que el valor de duresa de Vickers mesurat amb una força de prova de 30HGF (294.2N) durant 20s (segons) és de 640N/mm2 (MPa).
El mètode de duresa de Vickers es pot utilitzar per determinar la duresa de materials metàl·lics molt prims i capes superficials. Té els principals avantatges dels mètodes de Brinell i Rockwell i supera les seves mancances bàsiques, però no és tan senzill com el mètode Rockwell. El mètode Vickers rarament s'utilitza en els estàndards de canonades d'acer.
Hora de la publicació: 03-203-2024