De gereedschappen, meetinstrumenten, mallen, enz. die bij de mechanische productie worden gebruikt, moeten voldoende hardheid hebben om prestaties en levensduur te garanderen. Vandaag zal de redacteur met je praten over onderwerpen die verband houden met "hardheid". Hardheid is een maatstaf voor het vermogen van het materiaal om lokale vervorming te weerstaan, vooral plastische vervorming, inkepingen of krassen. Over het algemeen geldt: hoe harder het materiaal, hoe beter de slijtvastheid. Mechanische onderdelen zoals tandwielen vereisen bijvoorbeeld een bepaalde hardheid om voldoende slijtvastheid en levensduur te garanderen. Soorten hardheid Soorten hardheid/Klik om een grotere afbeelding te bekijken Zoals je in de bovenstaande afbeelding kunt zien, zijn er zoveel soorten hardheid... Vandaag laat ik je kennismaken met de algemene en praktische indrukkingshardheidstest voor metaalhardheid. Definitie van hardheid 1. Brinell-hardheid/Brinell-hardheid De Brinell-hardheidstestmethode (symbool HB) is de eerste methode die is ontwikkeld en samengevat onder de erkende specificaties van hardheid, die heeft bijgedragen aan de opkomst van andere hardheidstestmethoden. Het principe van de Brinell-hardheidstest is: het indenlichaam (stalen kogel of carbidekogel, diameter Dmm) oefent een testkracht F uit, en nadat het monster is ingedrukt, wordt het contactoppervlak S (mm2) tussen het kogelindenlichaam en het monster berekend. van de diameter d (mm) van het concave gedeelte dat door de indenter is achtergelaten, en de waarde wordt verkregen door de testkracht te delen. Het symbool is HBS als de indenter een stalen kogel is, en HBW als de indenter een hardmetalen kogel is. k is een constante (1/g= 1/9.80665=0.102). 2. Vickers-hardheid Vickers-hardheid (symbool HV) is de testmethode met het breedste toepassingsbereik dat kan worden getest met elke testkracht, vooral op het gebied van microhardheid onder 9.807N. De Vickers-hardheid is de waarde die wordt verkregen door de testkracht F (N) te delen door het contactoppervlak S (mm2) tussen de standaardplaat en de indenter, die wordt berekend op basis van de diagonale lengte d (mm, het gemiddelde van de lengtes in twee richtingen) van de inkeping gevormd op de standaardplaat door de indenter (vierkante piramide-ruit, relatieve gezichtshoek=136˚) onder de testkracht F (N). k is een constante (1/g=1/9,80665). 3. Knoophardheid De Knoophardheid (symbool HK) is de waarde die wordt berekend door de testkracht te delen door het inkepingsprojectiegebied A (mm2) zoals weergegeven in de volgende formule, die wordt berekend op basis van de langere diagonale lengte d (mm) van de inkeping gevormd op de standaardplaat door het indrukken van een diamanten indenter (relatieve zijhoeken van 172˚30' en 130˚) onder de testkracht F. De Knoop-hardheid kan ook worden gemeten door het vervangen van de Vickers-indenter van de microhardheidstester met de Knoop-indenter.
4. Rockwell en Rockwell-oppervlaktehardheid Rockwell-hardheid Voordat u de Rockwell-hardheid (symbool HR) of de Rockwell-oppervlaktehardheid kunt meten, is het noodzakelijk een diamanten indenter te gebruiken (puntkegelhoek: 120˚, puntradius: {{15} }.2 mm) of een bolvormige indenter (stalen kogel of carbidekogel) om een voorspankracht op de standaardplaat uit te oefenen, vervolgens de testkracht toe te passen en de voorspankracht te herstellen. De hardheidswaarde wordt afgeleid van de hardheidsformule, die wordt uitgedrukt als het verschil in indrukkingsdiepte h (μm) tussen de voorspankracht en de testkracht. De Rockwell-hardheidstest gebruikt een voorbelastingskracht van 98,07N, terwijl de Rockwell-oppervlaktehardheidstest een voorbelastingskracht van 29,42N gebruikt. Het specifieke symbool dat samen met het indentertype, de testkracht en de hardheidsformule wordt verstrekt, wordt een schaal genoemd. De Japanse Industriële Standaard (JIS) definieert verschillende gerelateerde hardheidsschalen. De hardheidsmeter is relatief eenvoudig en snel te bedienen en kan rechtstreeks op de grondstof of op het oppervlak van het onderdeel worden getest, waardoor hij veel wordt gebruikt. Een gids voor het selecteren van hardheidstestmethoden ter referentie: Hardheidsselectiegids Conversie van hardheidsselectie 1. Conversie tussen Knoop-hardheid en Vickers-hardheid (1) Gebaseerd op de aanname dat objecten met dezelfde hardheid gelijke weerstand hebben tegen de Knoop- en Vickers-indenters, de De spanningen van de Vickers- en Knoop-indenters onder belasting worden afgeleid, en vervolgens op basis van σHK=σHV wordt geconcludeerd dat: HV=0.968HK. Deze formule wordt gemeten onder lage belasting en heeft een relatief grote fout. Wanneer de hardheidswaarde groter is dan HV900, is de fout van deze formule bovendien erg groot en verliest deze zijn referentiewaarde. (2) Na afleiding en correctie wordt de conversieformule tussen Knoop-hardheid en Vickers-hardheid voorgesteld. Na verificatie door feitelijke gegevens bedraagt de maximale relatieve conversiefout van deze formule 0,75%, wat een hoge referentiewaarde heeft.
2. Conversie tussen Rockwell-hardheid en Vickers-hardheid
(1) Na wijziging van de Qvarnstorm-conversieformule, voorgesteld door Hans Qvarnstorm, wordt de conversieformule tussen Rockwell-hardheid en Vickers-hardheid verkregen: Deze formule maakt gebruik van de standaardgegevens over de hardheid van ferrometalen die in mijn land voor conversie zijn gepubliceerd. De HRC-fout ligt feitelijk binnen het bereik van ±0.4HRC, en de maximale fout bedraagt slechts ±0.9HRC. De maximale HV-fout is ±15HV. (2) Volgens de spanning σHRC=σHV van verschillende indenteermiddelen wordt de formule verkregen door de relatiecurve tussen de Rockwell-hardheid en de Vickers-hardheidsindrukkingsdiepte te analyseren. Deze formule wordt vergeleken met de nationale standaard experimentele conversiewaarde. De fout tussen het conversieresultaat en de standaard experimentele waarde is ±0.1HRC. (3) Op basis van de daadwerkelijke experimentele gegevens wordt de conversie tussen Rockwell-hardheid en Vickers-hardheid besproken met behulp van de lineaire regressiemethode, en wordt de formule verkregen: Deze formule heeft een klein toepassingsbereik en een grote fout, maar is eenvoudig te berekenen en kan worden gebruikt als de nauwkeurigheidseis niet hoog is. 3. Conversie tussen Rockwell-hardheid en Brinell-hardheid (1) Analyseer de relatie tussen de diepte van Brinell-indrukking en Rockwell-indrukking, en verkrijg de conversieformule gebaseerd op de spanning van de indenter σHRC=σHB. De berekeningsresultaten worden vergeleken met de nationale standaard experimentele waarde. De fout tussen het resultaat van de berekening van de conversieformule en de standaard experimentele waarde is ±0.1HRC. (2) De formule wordt verkregen door middel van lineaire regressiemethode op basis van feitelijke experimentele gegevens. De formulefout is groot en het toepassingsbereik is klein, maar de berekening is eenvoudig en kan worden gebruikt als de nauwkeurigheidseis niet hoog is. 4. Conversie tussen Brinell-hardheid en Vickers-hardheid De relatie tussen Brinell-hardheid en Vickers-hardheid wordt ook verkregen volgens σHB=σHV. Het conversieresultaat van deze formule wordt vergeleken met de nationale standaardconversiewaarde en de conversiefout is ±2HV. 5. Conversie tussen Knoop-hardheid en Rockwell-hardheid Omdat de overeenkomstige curven van Knoop-hardheid en Rockwell-hardheid vergelijkbaar zijn met parabolen, is de geschatte conversieformule die uit de curve wordt verkregen relatief nauwkeurig en kan deze als referentie worden gebruikt.
