Evnen til et metallmateriale til å motstå innrykk av overflaten av harde gjenstander kalles hardhet. I henhold til ulike testmetoder og applikasjonsomfang kan hardhet deles inn i Brinell-hardhet, Rockwell-hardhet, Vickers-hardhet, Shore-hardhet, mikrohardhet og høytemperaturhardhet. Det er tre ofte brukte hardheter for rør: Brinell, Rockwell og Vickers hardhet.
A. Brinell hardhet (HB)
Bruk en stålkule eller karbidkule med en viss diameter for å presse inn i prøveoverflaten med spesifisert testkraft (F). Etter den angitte holdetiden fjerner du testkraften og måler fordypningsdiameteren (L) på prøveoverflaten. Brinell-hardhetsverdien er kvotienten som oppnås ved å dele testkraften med overflatearealet til den innrykkede kulen. Uttrykt i HBS (stålkule) er enheten N/mm2 (MPa).
Beregningsformelen er:
I formelen: F–testkraften presset inn i overflaten av metallprøven, N;
D–Diameter på stålkule for test, mm;
d–gjennomsnittlig diameter på fordypningen, mm.
Målingen av Brinell-hardhet er mer nøyaktig og pålitelig, men generelt er HBS kun egnet for metallmaterialer under 450N/mm2 (MPa), og er ikke egnet for hardere stål eller tynnere plater. Blant stålrørstandarder er Brinell-hardhet den mest brukte. Innrykkdiameteren d brukes ofte for å uttrykke hardheten til materialet, noe som er både intuitivt og praktisk.
Eksempel: 120HBS10/1000130: Det betyr at Brinell-hardhetsverdien målt ved å bruke en stålkule med en diameter på 10 mm under testkraften på 1000Kgf (9,807KN) i 30 sekunder (sekunder) er 120N/mm2 (MPa).
B. Rockwell hardhet (HR)
Rockwell-hardhetstesten, i likhet med Brinell-hardhetstesten, er en innrykktestmetode. Forskjellen er at den måler dybden på fordypningen. Det vil si at under den sekvensielle virkningen av den innledende testkraften (Fo) og den totale testkraften (F), presses indenteren (kjeglen eller stålkulen til stålverket) inn i overflaten av prøven. Etter angitt holdetid fjernes hovedkraften. Testkraft, bruk den målte økningen i gjenværende innrykkdybde (e) for å beregne hardhetsverdien. Verdien er et anonymt tall, representert ved symbolet HR, og skalaene som brukes inkluderer 9 skalaer, inkludert A, B, C, D, E, F, G, H og K. Blant dem er skalaene som vanligvis brukes til hardhetstesting av stål generelt A, B og C, nemlig HRA, HRB og HRC.
Hardhetsverdien beregnes ved hjelp av følgende formel:
Ved testing med A og C skalaer, HR=100-e
Ved testing med B-skala, HR=130-e
I formelen e - er økningen i gjenværende innrykkdybde uttrykt i den angitte enheten på 0,002 mm, det vil si når den aksiale forskyvningen av innrykk er én enhet (0,002 mm), tilsvarer det en endring i Rockwell-hardheten med ett tall. Jo større e-verdien er, desto lavere er hardheten til metallet, og omvendt.
Det gjeldende omfanget av de tre skalaene ovenfor er som følger:
HRA (diamantkjegleinnrykker) 20-88
HRC (diamantkjegleinnrykk) 20-70
HRB (diameter 1,588 mm stålkuleinnrykk) 20-100
Rockwell hardhetstest er en mye brukt metode for tiden, blant annet brukes HRC i stålrørstandarder nest etter Brinell hardhet HB. Rockwell hardhet kan brukes til å måle metallmaterialer fra ekstremt mykt til ekstremt hardt. Det veier opp for manglene ved Brinell-metoden. Det er enklere enn Brinell-metoden og hardhetsverdien kan leses direkte fra skiven på hardhetsmaskinen. På grunn av dens lille fordypningen er imidlertid ikke hardhetsverdien like nøyaktig som Brinell-metoden.
C. Vickers hardhet (HV)
Vickers hardhetstest er også en innrykktestmetode. Den presser en firkantet pyramideformet diamantinner med en inkludert vinkel på 1360 mellom motsatte flater inn i testoverflaten med en valgt testkraft (F), og fjerner den etter den angitte holdetiden. Force, mål lengden på de to diagonalene til fordypningen.
Vickers hardhetsverdi er kvotienten av testkraften delt på fordypningsoverflaten. Dens beregningsformel er:
I formelen: HV–Vickers hardhetssymbol, N/mm2 (MPa);
F–testkraft, N;
d – det aritmetiske gjennomsnittet av de to diagonalene til innrykk, mm.
Testkraften F brukt i Vickers hardhet er 5 (49,03), 10 (98,07), 20 (196,1), 30 (294,2), 50 (490,3), 100 (980,7) Kgf (N) og andre seks nivåer. Hardhetsverdien kan måles. Området er 5~1000HV.
Eksempel på uttrykksmetode: 640HV30/20 betyr at Vickers hardhetsverdi målt med en testkraft på 30Hgf (294,2N) i 20S (sekunder) er 640N/mm2 (MPa).
Vickers hardhetsmetode kan brukes til å bestemme hardheten til svært tynne metalliske materialer og overflatelag. Den har hovedfordelene til Brinell- og Rockwell-metodene og overvinner deres grunnleggende mangler, men den er ikke så enkel som Rockwell-metoden. Vickers-metoden brukes sjelden i stålrørstandarder.
Innleggstid: Apr-03-2024