Измерение твердости по Роквеллу

Металлы обладают достаточно достаточным количеством физико-механических параметров, которые нужно брать во внимание при их применении для производства всевозможных изделий. Твердость – способность одного материала мешать проникновению в него иного, более твёрдого. Чтобы провести измерения данного показателя были разработаны очень разные методики тестирования. Часто проходит измерение твердости по Роквеллу (HRC). Такой способ имеет очень большое количество свойств, о которых дальше побеседуем детальнее.

Методика измерения

Метод определения твердости металла по Роквеллу используется в случае, когда необходимо испытать заготовку маленькой толщины. По мимо этого, таким образом исследуется твердость слоя поверхности изделия, например, прошедшего закалку или процесс цементирования.

Проходит обозначение твердости металлов методом Роквелла так:

1. Метод построен на вдавливании более твёрдого объекта в подопытный. Для этого применяется специализированный алмазный наконечник, который имеет форму правильной пирамиды.
2. Нагрузка прикладуют к наконечнику со временем. При этом время выдержки и величина нагрузки могут значительно отличаться. Согласно установленным нормам в ГОСТ 9013-59, нагрузка может быть от 1 до 100 кгс. При этом уточняются определенные значения из данного промежутка.
3. Полученные отпечатки алмазного конуса измеряются. Самыми основными критериями в данном случае можно назвать размер диагоналей оставшегося отпечатка.

Принцип измерения твердости по Роквеллу

Данные которые получены сверяются с табличными значениями, в которых принимается во внимание величина приложенной силы и время выдержки. Рассматриваемая методика дает возможность получить критерий твердости в собственных условных единицах.

Процесс измерения можно поделить на пару этапов:

1. Устанавливается вид шкалы.
2. Ставится подходящий указатель. Важно подобрать указатель, который станет подходить типу установленной шкалы.
3. Проходит два пробных теста, которые нужны для корректировки работы используемого оборудования.
4. Прикладывается подготовительная нагрузка, данныеулыбаться 10 радоваться.
5. Прикладывается главная нагрузка и выдерживается конкретный период, который дает возможность получить максимальное значение.
6. Убирается нагрузка и считывается результат который получился.

Новейшее оборудование дает возможность значительно облегчить процесс и увеличить точность приобретаемых результатов в ходе проводимых измерений.

Шкалы твердости

Мера твердости по Роквеллу отмечается HRC. За Время проведения тестирования самых разных металлов было разработано 11 шкал, которые отличительны по соотношению геометрических размеров наконечника и прилагаемой нагрузки. Необходимо учесть, что сейчас в качестве вдавливаемого тела сейчас применяются не только алмазные наконечники. Распространение получили:

1. сферы, изготавливающиеся из закаленной стали;
2. шарики из сплава карбида и вольфрама.

Обозначение проходит с применением больших букв латинского алфавита.

Шкалы для определения твердости по Роквеллу

Прочему так главное не забыть учесть вид используемой шкалы? Причин очень много:

1. От нее зависит вид вдавливаемого индикатора. Есть при этом конкретная связь между формой геометрии и размерами индикатора и получаемыми данными.
2. У каждого типа вдавливаемого объекта есть собственное ограничение по критерию самой большой нагрузки.

Получаемые результаты актуальны во время изготовления подшипников и других ответственных компонентов, применяемых при разработке автомобилей или авиатехники. Размерность твердости, определяемой по Роквеллу, принимается во внимание и при подборе изделий из закаленной стали.

Оборудование для проведения измерения

На момент разработки рассматриваемой методики измерения твердости особенного оборудования не было. После того, как в машиностроительной и других промышленных областях установили значимость этой физико-механической характеристики, было разработано необходимое оборудование, которое основано также на вдавливании шарика или конуса в тестируемый объект. Новейшее оборудование позволяет очень точно контролировать величину прилагаемой силы и времени выдержки. Твердомером меряется твердость, в основном, маленьких объектов, являющимися образцами получаемой заготовки. Это связано с очень скромными габаритами многих моделей рассматриваемых устройств.

К свойствам используемого оборудования можно отнести приведенные ниже моменты:

1. Подопытный образец, в основном, размещается на столике.
2. Алмазный наконечник опускается при помощи грузового рычага.
3. Принципиальным моментом считается то, что наконечник опускается медленно. Это можно достигнуть при использовании рукояти с масленым демпфером.
4. Время выдержки применимой нагрузки зависит от размера испытуемого образца. В основном, критерий составляет 3-6 секунд. Сила влияния устанавливается также величиной заготовки.
5. Основные параметры вводятся с помощью специализированного пульта программирования. Благодаря тому, что контроль прилагаемой силы и время выдержки проводит оборудование, точность приобретаемых результатов очень большая.

Рассматриваемое оборудование выполняется достаточно достаточным количеством самых разных компаний. При этом цена предложения колеблется в довольно обширном диапазоне.

Плюсы и минусы метода

Каждый метод вычисления твердости поверхности обладает собственными некоторыми плюсами и минусами. В большинстве случаев считают, что тестирование на твердость по Роквеллу и Бринеллю считаются главными, так как дают возможность получить самый точный результат.

К плюсам метода измерения твердости по Роквеллу HRC можно отнести приведенные ниже моменты:

1. Технология определяет возможность тестирования поверхностей с очень высокой твердостью.
2. При тестировании поверхность повреждается несущественно, что дает возможность изучать уже изделия которые уже готовы.
3. Значительно упрощается процесс расчетов критерия твердости, так как нет надобности в замере диаметра получаемого отпечатка после снятия прилагаемой нагрузки.
4. На проведение измерений по Роквеллу уходит всего пару секунд.

Но существует и несколько серьёзных недостатков, которые обязательно возьмите во внимание:

1. Если сравнивать с методом по Бринеллю, получаемый результат не так точен.
2. Для увеличения точности проводимых измерений необходимо очень тщательно приготовить поверхность.

Не обращая внимания на то, что получаемые результаты могут иметь очень большую погрешность, такой способ обрел большое распространение в машиностроительной и других промышленных отраслях, так как на испытание уходит не хватает времени.

Критерий твердости зависит от достаточно немалого количества факторов, например, химического состава. По мимо этого, металлы могут улучшаться закалкой и остальными видами термообработки. Сегодня можно повстречать очень много методической литературы с таблицами, в которых указывается твердость для популярных материалов. Принимаются эти значения очень часто при расчетах или планировании.

Твердость отдельных материалов, получаемая при проведении тестов по Роквеллу, сравнивается с соответствующим критерием алмаза. Данный материал является одним из очень твёрдых. По этому твердость алмаза по Роквеллу составляет 100 HRC. Похожие свойства стекла и вольфрама будут значительно ниже.

На точность проводимых измерений может влиять:

1. Толщина испытуемого образца. Согласно общепринятым правилам при проникновении алмазного наконечника на 0,2 мм толщина испытуемого образца должна быть не меньше 2 см. В другом случае, данные которые получены будут считаться искаженными.
2. Если один образец используется для проведения нескольких тестов, то расстояние между отпечатками должно быть как минимум несколько их диаметров. Соблюдение данного правила также дает возможность получить более точные результаты.
3. Результаты на циферблате могут разниться в зависимости от положения экспериментатора. Повторные тестирования должны проводиться с одной точки обзора, иначе полученные результаты могут разниться.

Напоследок напомним, что сегодня аналогичные исследования проводятся все реже. Связывают это с тем, что во время изготовления заготовок могут достигать большой точности химического состава и физико-механических параметров. По этому каждой марке металла отвечает конкретный критерий твердости по Роквеллу. Измерения очень часто проводятся после выполнения химико-термической обработки, когда от выполнения используемой технологии зависит итоговый результат.

Если вы нашли погрешность, пожалуйста, выдилите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.