Sposobnost kovinskega materiala, da se upre vdolbini površine s trdimi predmeti, imenujemo trdota. Glede na različne preskusne metode in obseg uporabe lahko trdoto razdelimo na trdoto po Brinellu, trdoto po Rockwellu, trdoto po Vickersu, trdoto po Shoru, mikrotrdoto in trdoto pri visokih temperaturah. Za cevi se pogosto uporabljajo tri trdote: trdota po Brinellu, Rockwellu in Vickersu.
A. Trdota po Brinellu (HB)
Z jekleno ali karbidno kroglo določenega premera pritisnite na površino vzorca z določeno preskusno silo (F). Po določenem času zadrževanja odstranite preskusno silo in izmerite premer vdolbine (L) na površini vzorca. Brinellova trdota je količnik, ki ga dobimo tako, da preizkusno silo delimo s površino vdolbine krogle. Enota, izražena v HBS (jeklena krogla), je N/mm2 (MPa).
Formula za izračun je:
V formuli: F – preskusna sila, pritisnjena na površino kovinskega vzorca, N;
D–premer jeklene krogle za preskus, mm;
d–povprečni premer vdolbine, mm.
Merjenje trdote po Brinellu je natančnejše in zanesljivejše, vendar je na splošno HBS primeren samo za kovinske materiale pod 450N/mm2 (MPa) in ni primeren za trše jeklo ali tanjše plošče. Med standardi jeklenih cevi se najbolj uporablja trdota po Brinellu. Premer vdolbine d se pogosto uporablja za izražanje trdote materiala, kar je intuitivno in priročno.
Primer: 120HBS10/1000130: To pomeni, da je vrednost trdote po Brinellu, izmerjena z uporabo jeklene krogle s premerom 10 mm pod preskusno silo 1000 Kgf (9,807 KN) za 30 s (sekund), 120 N/mm2 (MPa).
B. Trdota po Rockwellu (HR)
Preskus trdote po Rockwellu je tako kot preskus trdote po Brinellu metoda preskusa vdolbine. Razlika je v tem, da meri globino vdolbine. To pomeni, da se pod zaporednim delovanjem začetne preskusne sile (Fo) in skupne preskusne sile (F) indenter (stožec ali jeklena krogla jeklarne) pritisne na površino vzorca. Po določenem času zadrževanja se glavna sila odstrani. Preskusna sila, za izračun vrednosti trdote uporabite izmerjeni korak globine preostale vdolbine (e). Njegova vrednost je anonimna številka, ki jo predstavlja simbol HR, uporabljene lestvice pa vključujejo 9 lestvic, vključno z A, B, C, D, E, F, G, H in K. Med njimi so lestvice, ki se običajno uporabljajo za jeklo preskusi trdote so na splošno A, B in C, in sicer HRA, HRB in HRC.
Vrednost trdote se izračuna po naslednji formuli:
Pri testiranju z lestvico A in C je HR=100-e
Pri testiranju z B lestvico HR=130-e
V formuli je e – preostali prirast globine vdolbine izražen v določeni enoti 0,002 mm, kar pomeni, da je, ko je aksialni premik vdolbine ena enota (0,002 mm), enakovreden spremembi trdote po Rockwellu za eno število. Večja kot je vrednost e, manjša je trdota kovine in obratno.
Veljavno področje uporabe zgornjih treh lestvic je naslednje:
HRA (diamantni stožčasti indenter) 20-88
HRC (diamantni stožčasti indenter) 20-70
HRB (premer 1,588 mm jeklene kroglice) 20-100
Preskus trdote po Rockwellu je trenutno široko uporabljena metoda, med katero se HRC uporablja v standardih za jeklene cevi, takoj za trdoto po Brinellu HB. Trdoto po Rockwellu lahko uporabite za merjenje kovinskih materialov od izjemno mehkih do izjemno trdih. Nadomešča pomanjkljivosti Brinellove metode. Je preprostejša od Brinellove metode in vrednost trdote je mogoče odčitati neposredno s številčnice stroja za merjenje trdote. Vendar pa zaradi majhne vdolbine vrednost trdote ni tako natančna kot Brinellova metoda.
C. Vickersova trdota (HV)
Preskus trdote po Vickersu je tudi preskusna metoda vdolbine. Z izbrano preskusno silo (F) pritisne kvadratni piramidasti diamantni vdolbinec z vključenim kotom 1360 med nasprotnima površinama v preskusno površino in ga odstrani po določenem času zadrževanja. Sila, izmerite dolžino dveh diagonal vdolbine.
Vrednost trdote po Vickersu je količnik preskusne sile, deljen s površino vdolbine. Njegova formula za izračun je:
V formuli: HV–Vickersov simbol trdote, N/mm2 (MPa);
F–preizkusna sila, N;
d–aritmetična sredina dveh diagonal vdolbine, mm.
Preskusna sila F, uporabljena pri Vickersovi trdoti, je 5 (49,03), 10 (98,07), 20 (196,1), 30 (294,2), 50 (490,3), 100 (980,7) Kgf (N) in drugih šest stopenj. Vrednost trdote je mogoče izmeriti Razpon je 5~1000HV.
Primer izrazne metode: 640HV30/20 pomeni, da je vrednost trdote po Vickersu, izmerjena s preskusno silo 30Hgf (294,2N) za 20S (sekund), 640N/mm2 (MPa).
Metoda trdote po Vickersu se lahko uporablja za določanje trdote zelo tankih kovinskih materialov in površinskih plasti. Ima glavne prednosti Brinellove in Rockwellove metode in odpravlja njune osnovne pomanjkljivosti, vendar ni tako preprosta kot Rockwellova metoda. Vickersova metoda se redko uporablja v standardih za jeklene cevi.
Čas objave: Apr-03-2024