La duresa és una mesura de la capacitat d'un material metàl·lic per resistir ser pressionat o gravat per una força externa, i és un dels indicadors més importants de les propietats mecàniques dels materials metàl·lics. Les proves de duresa són un dels mètodes de prova més ràpids, econòmics i senzills per avaluar les propietats mecàniques dels metalls. Les proves de duresa poden reflectir les diferències en les propietats dels materials metàl·lics en diferents composicions químiques, estructures organitzatives i condicions del procés de tractament tèrmic, de manera que s'utilitza àmpliament en la inspecció de propietats metàl·liques, la supervisió de la qualitat del procés de tractament tèrmic i el desenvolupament de nous materials.
Duresa Brinell
S'aconsegueix pressionant una bola d'acer de trempat o una bola de carbur de diàmetre D a la superfície del material metàl·lic que s'ha de mesurar amb una càrrega P d'una mida determinada, subjectant-la durant un període de temps determinat i després eliminant la càrrega. La relació entre la càrrega P i l'àrea de la superfície del sagnat F és el valor de duresa Brinell, indicat com HB. Els valors de duresa Brinell s'expressen generalment en quilograms de força/mm² (N/mm²), però a la pràctica també s'utilitzen habitualment com a HBW o HBS.
1 mètode de mesura
Condicions de prova: la càrrega de prova i el diàmetre de la bola d'acer de prova s'han de determinar segons el rendiment real del material. La càrrega de prova comuna i el diàmetre de la bola d'acer tenen estàndards fixos per adaptar-se a la prova de duresa de diferents materials.
Procés de mesura: el material a provar es col·loca primer al provador de duresa i, a continuació, es realitza la prova de sagnat amb la càrrega i la bola d'acer seleccionades. Després de mantenir-se durant un cert temps, s'elimina la càrrega i es mesura el diàmetre de la sagnia.
Càlcul de la duresa: a partir del diàmetre del sagnat, el valor de la duresa Brinell es pot calcular mitjançant una fórmula o consultant una taula.
2 Aplicació
El provador de duresa Brinell s'utilitza principalment per a la determinació de la duresa de ferro colat, acer, metalls no fèrrics i aliatges tous i altres materials.
S'utilitza àmpliament en metal·lúrgia, forja, energia elèctrica, maquinària de petroli, vehicles ferroviaris, automòbils, equipament militar, laboratoris, col·legis i universitats i investigació científica.
3 el mètode d'expressió
Símbol de duresa Brinell amb HBS o HBW. HBS indica que el penetrador és una bola d'acer endurit, utilitzada per a la determinació del valor de duresa Brinell de 450 per sota del material; HBW indica que el penetrador és de carbur cimentat, utilitzat per a la determinació del valor de duresa Brinell de 650 per sota del material.
Expressió: el número abans de HBS o HBW és el valor de duresa, seguit de números per indicar les condicions de prova, inclòs el diàmetre de la bola del penetrador, la càrrega de prova i el temps de retenció de la càrrega de prova (10 ~ 15 s no marcat) . Per exemple, 170HBS10/1000/30 indica que el valor de duresa Brinell de 170 mesurat amb una bola d'acer de 10 mm de diàmetre, mantinguda durant 30 segons amb una càrrega de prova de 9807 N (1000 kg).
Duresa Vickers
La duresa de Vickers, expressada pel símbol HV, és la britànica Smith (Robert L. Smith) i Sedland (George E. Sandland) l'any 1921 a la companyia Vickers (Vickers Ltd) proposada. Utilitza un angle de superfície relatiu de 136 graus entre el penetrador del con prismàtic positiu de diamant, a les disposicions de la càrrega F sota l'acció de la pressió a la superfície de la mostra de prova, mantenir un cert període de temps després de la descàrrega, mesurar la longitud diagonal de sagnat d i, a continuació, calculeu l'àrea superficial de la sagnia i, finalment, fora de la sagnia de la pressió mitjana a la superfície de la duresa del valor de Vickers del metall.
1 Mètode de mesura
A la mesura real, no cal fer càlculs complexos, però segons la longitud diagonal mesurada del valor d de sagnat, comproveu directament la taula per obtenir el valor de duresa mesurat.
Interval de càrrega del provador de duresa Vickers d'ús habitual de 49,03 ~ 980,7 N, adequat per a peces de treball més grans i determinació de la duresa de la capa superficial més profunda.
Per a la determinació de la duresa de la peça de treball més prima, la superfície de l'eina o la capa de xapa, podeu utilitzar una petita càrrega de duresa Vickers, càrrega de prova d'1,961 ~ 49,03 N.
La duresa Micro Vickers és adequada per a l'anàlisi microscòpica.
2 Representació
Valor de duresa Vickers del format estàndard per informar xHVy, on x representa el valor de duresa Vickers, y representa la mesura del valor de càrrega utilitzat (unitat: kg força). Per exemple, el valor de duresa 185HV5 de 185, la mesura del valor de càrrega utilitzat per a la força de 5 kg.
3 Àmbit d'aplicació
El provador de duresa Vickers té una àmplia gamma d'aplicacions, pot mesurar gairebé tots els materials metàl·lics utilitzats a la indústria, des de materials molt tous fins a materials molt durs. A més, també es pot utilitzar per a proves de duresa de materials ceràmics, plàstics i cautxú, materials de cartró, etc.
4 Requisits de mostra
La superfície de la mostra ha de ser llisa i plana, sense pell d'òxid, residus i oli.
En general, el paràmetre de rugositat de la superfície de la mostra de duresa Vickers Ra no és superior a {{0}},4{0μm, la mostra de duresa Vickers de càrrega petita no és superior a 0,20μm, la mostra de duresa micro Vickers no és superior. superior a 0,10 μm.
Duresa Rockwell
La duresa Rockwell és un índex per determinar el valor de la duresa per la profunditat de la deformació plàstica de sagnat. Utilitza les condicions especificades del sagnador (con de diamant, bola d'acer o bola de carbur de tungstè) pressionat a la superfície de la mostra en dos passos i mesura la profunditat residual de sagnat h per representar la duresa.
1 mètode de mesura indentador i força de prova
Prova de duresa Rockwell utilitzant tres tipus de sagnador (con de diamant i dos diàmetres de bola d'acer) i tres tipus de força de prova (60 kg, 100 kg, 150 kg). Aquestes combinacions corresponen a la duresa Rockwell de nou escales, és a dir, HRA, HRB, HRC, HRD, HRE, HRF, HRG, HRH, HRK. La prova de duresa de la superfície Rockwell utilitza dos penetradors i tres forces de prova més petites (15 kg, 30 kg, 45 kg), corresponents a sis escales.
2 Càlcul del valor de duresa
El valor de duresa Rockwell es calcula mitjançant la fórmula següent: N-constant (per a diferents escales, N triga 100 o 130); h-profunditat de sagnat residual, mm; Constant S (per a la duresa Rockwell, S=0,002 mm; per a la duresa Rockwell superficial, S=0,001 mm).
3 Característiques
Avantatges: la prova de duresa Rockwell és senzilla i ràpida, la sagnia és petita, la determinació d'una àmplia gamma, aplicable a la majoria de materials metàl·lics.
Desavantatges: poca representativitat, la repetibilitat de les dades no és bona, no s'aplica a l'organització de material desigual o material prim i capa d'enduriment superficial.
4 Aplicació
La prova de duresa Rockwell s'utilitza habitualment per a materials d'alta duresa, com ara acer de trempat, ferro colat, etc.
Les tres escales que s'utilitzen habitualment són HRA, HRB i HRC, que són adequades per a diferents materials de duresa.
Selecció d'escales de duresa
HRA: S'utilitza per a materials amb major duresa, com ara xapa d'acer, carbur cimentat, amb càrrega de 60 kg i penetrador de con de diamant.
HRB: S'utilitza per a materials amb duresa més baixa, com ara acer tou, metalls no fèrrics, acer recuit, etc., amb una càrrega de 100 kg i una bola d'acer endurit de 1,5875 mm de diàmetre.
HRC: per a materials amb una duresa més alta, com ara acer de trempat, ferro colat, etc., utilitzant una càrrega de 150 kg i un penetrador de con de diamant.
En seleccionar la combinació adequada de penetrador i força de prova, la prova de duresa Rockwell pot proporcionar valors de duresa precisos, proporcionant una base important per a la selecció de materials i el control de qualitat.
