كم تعرف عن صلابة المادة؟

من أجل ضمان الأداء والعمر،مواد القطع،قياسالأدوات والقوالبالذي يستخدم في التصنيع الميكانيكي، يجب أن يكون صلابة كافية يجب أن يكون صلابة كافية.

اليوم سأناقش معكم عن صلابة المواد

الصلابة هي مقياس لقدرة المادة على مقاومة التشوهات المحلية، وخاصة التشوهات البلاستيكية، والشقوق أو الخدوش.كلما كانت مقاومة الارتداء أفضل، مثل المعدات وغيرها من الأجزاء الميكانيكية سوف تتطلب صلابة معينة لضمان مقاومة الارتداء الكافية وعمر الخدمة.

أنواع صلابة

كما هو مبين أعلاه،كان هناك العديد من أنواع الصلابة.سأقدم لكم اختبار صلابة التدفق الشائع والعملي في صلابة المعادن.

تعريف القسوة

1صلابة برينيل

طريقة اختبار صلابة برينيل ((رمز HB) ، والتي أصبحت مواصفات صلابة مقبولة ، هي واحدة من أوائل الطرق التي تم تطويرها وتلخيصها ،وقد ساهمت في ظهور طرق أخرى لاختبار القسوة.

مبدأ اختبار صلابة برينيل هو: يطبق الجهاز (كرة الفولاذ أو كرة الكربيد ، قطر Dmm) قوة الاختبار F ، بعد ضغط العينة ،يتم حساب مساحة الاتصال S ((mm2) بين مدخل الكرة والعينات في القطر المنحدر d ((mm) الذي تتركه مدخل الكرة، ويتم استبعاد القيمة التي تم الحصول عليها بواسطة قوة الاختبار. عندما يكون المدخل كرة فولاذية ، فإن الرمز هو HBS ، وعندما تكون كرة الكربيد المصقولة HBW. k ثابتة (1 / g = 1/9.80665 = 0.102).

2صلابة (فيكرز)

صلابة فيكرز (رمز HV) هي طريقة الاختبار الأكثر استخدامًا والتي يمكن اختبارها مع أي قوة اختبار ، خاصة في مجال صلابة صغيرة أقل من 9.807N.

صلابة فيكرز هي القيمة التي يتم الحصول عليها من خلال تقسيم قوة الاختبار F ((N) بمساحة الاتصال S ((mm2) بين اللوحة القياسية والمنعطف ، والتي يتم حسابها على أساس طول الشاشة d ((mm ،متوسط الطول في كلا الاتجاهين) من التدفقات التي تشكلت على اللوحة القياسية من قبل المتدخل (الماس مخروط رباعي الشكل، الزاوية النسبية للسطح = 136 ̊) عند قوة الاختبار F (((N). k ثابت (1/g=1/9.80665)

3صلابة العضلة

صلابة Knoop (رمز HK) ، كما هو مبين في الصيغة التالية، is calculated by dividing the test force by the indentation projection area A (mm2) based on the longer diagonal length d (mm) of the indentation formed on the standard sheet at the test force F by pressing the long diamond indenter with relative side angles of 172˚30' and 130˚.

يمكن أيضًا قياس صلابة العقدة عن طريق استبدال مُدخل فيكرز لجهاز اختبار الصلابة الدقيقة بمُدخل العقدة.

4صلابة روكويل

يتم قياس صلابة روكويل (رمز HR) أو صلابة سطح روكويل عن طريق تطبيق قوة تحميل مسبق على الصفحة القياسية باستخدام مدخل الماس (موج الرأس زاوية: 120 ̊، نصف قطر الرأس: 0.2mm) أو مدخل كروي (كرة فولاذية أو كرة كربيد)، ثم تطبيق قوة الاختبار واستعادة قوة الحمل المسبق.

يتم استنتاج قيمة القسوة هذه من صيغة القسوة، والتي يتم التعبير عنها على أنها الفرق بين عمق التجويف h (((μm) بين القوة المجهزة مسبقًا وقوة الاختبار.اختبار صلابة روكويل يستخدم قوة تحميل مسبقة 98.07N ، ويستخدم اختبار صلابة سطح روكويل قوة تحميل مسبق من 29.42N. يطلق على الرمز المحدد المقدم جنبا إلى جنب مع نوع المثبت وقوة الاختبار وصيغة الصلابة مقياس.المعايير الصناعية اليابانية (JIS) تحدد مختلف مقاييس القسوة ذات الصلة.

HR ((المصدر الماس، صلابة روكويل) = 100-h/0.002 h:mm

HR ((المصدر الكروي ، صلابة روكويل) = 130-h/0.002 h: mm

HR ((الماس/الكرات المضغوطة، صلابة سطح روكويل) = 100-h/0.001 h:mm

آلات اختبار القسوةتستخدم على نطاق واسع لأنها بسيطة وسريعة التشغيل ويمكن اختبارها مباشرة على سطح المواد الخام أو الأجزاء.

دليل اختيار القسوة

دليل اختيار أساليب اختبار القسوة لمراجعتك:

تحويل اختيار القسوة

• تحويل (كوب) إلى (فيكرز)

• بناء على حقيقة أن الأشياء ذات الصلابة نفسها لديها مقاومة متساوية لنوعين من Knoop Vickersيتم استقطاب الضغط من نوعين من Vickers Knoop في حالة الحمل على التوالي، ومن ثم وفقا لـ σHK = σHV ، يتم الحصول على HV = 0.968HK. يتم قياس هذه الصيغة تحت حمولة منخفضة ، والخطأ كبير نسبياً. بالإضافة إلى ذلك ، عندما تكون قيمة القسوة أكبر من HV900 ،خطأ هذه الصيغة كبير جدا، وتضيع القيمة المرجعية.
• بعد الاستخلص والتصحيح ، يتم اقتراح صيغة التحويل من صلابة Knoop وصلابة Vickers.

تم التحقق من ذلك بالبيانات الفعلية، الحد الأقصى لخطأ التحويل النسبي للصيغة هو 0.75٪، والتي لديها قيمة مرجعية عالية.

• تحويل روكويل إلى فيكرز

• إلى هانز، تم تعديل صيغة تحويل Qvarnstorm المقترحة من قبل Qvarnstorm للحصول على صيغة تحويل صلابة روكويل إلى صلابة فيكرز:

يتم تحويل هذه الصيغة مع البيانات القياسية لقسوة المعادن الحديدية المنشورة في الصين ، وخطأ HRC في الأساس ضمن نطاق ± 0.4HRC ، وخطأها الأقصى هو 0.9HRC فقط ،والخطأ الحد الأقصى للحساب HV هو ± 15HV.

• وفقًا لضغوط σHRC = σHV من مختلف المثبتات ، يتم الحصول على الصيغة من خلال تحليل منحنى العلاقة بين صلابة روكويل وعمق التثبيت في صلابة فيكرز.

يتم مقارنة هذه الصيغة بقيمة التحويل التجريبية القياسية الوطنية، ويكون الخطأ بين نتيجة حساب صيغة التحويل والقيمة التجريبية القياسية ± 0.1HRC.

• وفقًا للبيانات التجريبية الفعلية ، يتم مناقشة تحويل صلابة روكويل إلى صلابة فيكرز عن طريق الانحدار الخطي ، ويتم الحصول على الصيغة:

هذه الصيغة لديها نطاق استخدام صغير وخطأ كبير ، ولكنها سهلة الحساب ويمكن استخدامها عندما لا تكون الدقة عالية.

• تحويل صلابة روكويل إلى صلابة برينيل

• تم تحليل العلاقة بين إبرة برينيل وعمق إبرة روكويل ، وتم الحصول على صيغة التحويل وفقًا لضغوط σHRC = σHB للجهد.

الخطأ بين النتائج المحسوبة والقيم التجريبية القياسية هو ± 0.1HRC.

• وفقا للبيانات التجريبية الفعلية، تم الحصول على الصيغة عن طريق طريقة الانحدار الخطي.

خطأ الصيغة كبير ، ومدى الاستخدام صغير ، ولكن الحساب بسيط ، ويمكن استخدامه عندما لا تكون الدقة عالية.

• تحويل برينيل إلى فيكرز

تعتمد العلاقة بين صلابة برينيل وصلابة فيكرز أيضًا على σHB=σHV.

يتم مقارنة نتيجة التحويل من هذه الصيغة مع قيمة التحويل من المعيار الوطني، وخطأ التحويل هو ± 2HV.

• تحويل نوب إلى روكويل

لأن المنحنيات المقابلة لنوب وروكويل متشابهة مع البارابولات، يتم استنتاج صيغة التحويل التقريبية من المنحنيات.

هذه الصيغة دقيقة ويمكن استخدامها كمرجع.