menetelmät ja asteikot metallien kovuuden testaamiseksi

oppaat

Kuvanluottohttps: /Thaweesak Thipphamon

on olemassa useita erilaisia testimenetelmiä ja asteikkoja, joilla mitataan materiaalien kuten metallien suhteellista kovuutta. Alla on yhteenveto yleisemmistä näistä menetelmistä.

Brinellin kovuuskoe

brinellin testi metallimateriaalien kovuuden määrittämiseksi koostuu tunnetun kuormituksen kohdistamisesta testattavan materiaalin pintaan karkaistulla teräskuulalla, jonka halkaisija on tunnettu. Saadun pysyvän vaikutuksen halkaisija metallissa mitataan ja Brinellin Kovuusluku (BHN) lasketaan seuraavasta kaavasta, jossa D = pallon halkaisija millimetreinä, d = mitattu halkaisija vaikutelman reunalta millimetreinä ja P = levitetty kuormitus kilogrammoina.

jos teräskuula ei olisi epämuodostunut levitetyn kuorman alla ja jos vaikutelma olisi todella pallomainen, edeltävä kaava olisi yleinen, ja mitä tahansa levitetyn kuorman ja pallon koon yhdistelmää voitaisiin käyttää. Vaikutelma ei kuitenkaan ole aivan pallomainen, sillä teräspallossa täytyy aina olla jonkin verran muodonmuutosta ja metallin palautumista jonkinlaisessa painaumassa; näin ollen standardissa Brinell-testissä on standardoitava kuulan koko ja ominaisuudet sekä käytetyn kuorman suuruus. Brinellin vakiotestissä käytetään halkaisijaltaan 10 millimetriä olevaa palloa, jonka kantavuus on 3 000, 1 500 tai 500 kilogrammaa. On toivottavaa, joskaan ei pakollista, että testikuorma on niin suuri, että vaikutelman halkaisija on välillä 2,50-4,75 millimetriä. Seuraavat testikuormitukset ja brinellin likimääräiset luvut ovat tällä läpimitan vaihteluvälillä: 3000 kg, 160-600 BHN; 1500 kg, 80-300 BHN; 500 kg, 26-100 BHN. Brinell-testissä kuormitus on kohdistettava tasaisesti ja ilman nykimistä vähintään 15 sekunnin ajan raudan ja teräksen osalta ja vähintään 30 sekunnin ajan muiden metallien testauksessa. Esimerkiksi magnesiumille ja magnesiumseoksille on suositeltu vähintään 2 minuutin kestoa. (Pehmeämmille metalleille käytetään joskus 250, 125 tai 100 kg: n kuormia.)

American Society for Testing and Materials standardin E10-66 mukaan teräspalloa voidaan käyttää materiaaliin, jonka BHN ei ole yli 450, Hultgrenin palloa materiaaliin, joka ei ole yli 500, tai karbidipalloa materiaaliin, joka on alle 630. Brinellin kovuustestiä ei suositella materiaalille, jonka BHN on yli 630.

Rockwellin kovuuskoe

Rockwellin kovuuskoe on oleellisesti laite, joka mittaa kovuutta määrittämällä näytteen läpiviennin syvyyden tietyissä kiinteissä testiolosuhteissa. Penetrator voi olla joko teräs pallo tai timantti spheroconical penetrator. Kovuusluku liittyy syvennyksen syvyyteen,ja luku on sitä suurempi, mitä kovempi materiaali on. Ensin levitetään pieni 10 kg: n kuorma, mikä aiheuttaa ensimmäisen tunkeutumisen; kellotaulu asetetaan nollaan mustakuvioasteikolla, ja siihen sovelletaan suurta kuormaa. Tämä suuri kuorma on tavallisesti 60 tai 100 kg, kun teräskuulaa käytetään läpivientinä, mutta tarvittaessa voidaan käyttää muita kuormia. Pallon läpiviennin halkaisija on normaalisti 1 tuumaa, mutta pehmeille metalleille voidaan käyttää muita halkaisijaltaan suurempia lävistimiä, kuten 18 tuumaa. Kun käytetään diamond spheroconical penetrator, kuorma on yleensä 150 kg. Kokemus päättää paras yhdistelmä kuorman ja penetrator käytettäväksi. Kun suurin kuorma on sovellettu ja poistettu, standardimenettelyn mukaisesti, lukema otetaan, kun pieni kuorma on vielä sovellettu.

Rockwellin Kovuusasteikot

Rockwellin eri asteikot ja niiden sovellukset on esitetty seuraavassa taulukossa. Kunkin penetraattorin tyyppi ja kuormitus on esitetty taulukoissa 5 ja 6, joissa annetaan eri kovuusasteikkojen vastaavat kovuusarvot.

jossa halutaan matala vaikutelma tai pieni alue karkaistua terästä pehmeämmille materiaaleille.

Shoren Skleroskooppi

skleroskooppi on väline, joka mittaa teoksen kovuutta kimmoisuuden perusteella. Timanttikärkisen vasaran annetaan pudota tunnetulta korkeudelta testattavan metallin päälle. Kun tämä vasara iskee metallia, se levypalloja, ja kovempi metalli, sitä suurempi rebound. Reboundin äärimmäinen korkeus kirjataan ylös, ja yhdelle kappaleelle otettujen lukemien keskiarvo antaa hyvän osviittaa teoksen kovuudesta. Teoksen pinnan tasaisuus vaikuttaa soittimen lukemiseen. Lukemiin vaikuttavat myös työn ääriviivat ja massa sekä kotelon syvyys, ja carburized-työssä kevytsyvyyden carburizing, pack – karkaisu tai syanidikarkaisu, joka absorboi vasaran putoamisen voiman ja vähentää reboundia. Vasara painaa noin 40 jyviä, korkeus rebound karkaistu teräs on naapurustossa 100 asteikolla, tai noin 614 tuumaa (158,8 mm), ja yhteensä lasku on noin 10 tuumaa tai 255 millimetriä.

Vickersin kovuuskoe

Vickersin testi on periaatteessa samanlainen kuin Brinellin testi. Tavallinen Vickers penetrator on neliöpohjainen timanttipyramidi, jonka pistekulma on 136 astetta. Kovuusluvun numeerinen arvo on yhtä suuri kuin sovellettu kuorma kilogrammoina jaettuna pyramidin vaikutelman alueella. Tarvitaan sileä, tukevasti tuettu, tasainen pinta. Kuormitus, jota sovelletaan yleensä 30 sekuntia, voi olla 5, 10, 20, 30, 50, tai 120 kiloa. 50 kilon kuorma on tavallisin. Kovuusluku perustuu neliövaikutelman lävistäjäpituuteen. Vickers-testiä pidetään erittäin tarkana, ja sitä voidaan soveltaa ohuisiin levyihin sekä suurempiin osiin, joissa on asianmukainen kuormituksen säätö.

Knoop-Kovuusnumero

Knoop-kovuuskoetta sovelletaan erittäin ohuille metallipinnoille, pinnoitetuille pinnoille, poikkeuksellisen koville ja hauraille materiaaleille, hyvin matalille karburoiduille tai nitratuille pinnoille tai aina, kun käytetyn kuormituksen on oltava alle 3600 grammaa. Knoop sisennys on timantti maahan pitkänomainen pyramidin muodossa ja se tuottaa sisennys ottaa pitkä ja lyhyt lävistäjien kanssa suhde on noin 7: 1. Indentorin pituuskulma on 172 astetta, 30 minuuttia ja poikittaiskulma 130 astetta. Tukon testaaja, jossa Knoop-indentoria käytetään, on täysin automaattinen elektronisella ohjauksella. Knoopin kovuusluku on yhtä kuin kuormitus kilogrammoina jaettuna ennustetulla sisennysalueella neliömillimetreinä. Pitkää lävistäjää ja tiettyä kuormitusta vastaava sisennysluku voidaan määrittää taulukosta, joka on laskettu teoreettisesti täydelliselle sisennykselle. Kuormitus, joka voi vaihdella 25: stä 3600 grammaan, levitetään tietyn ajan ja se on aina normaali testattavalle pinnalle. Naarmuttomat tasopinnat vaaditaan.

Monotronikovuusindikaattori

tällä välineellä materiaaliin pakotetaan halkaisijaltaan 34 mm: n timanttikuula-impressoripiste 95000 tuuman syvyyteen; tämän jatkuvan vaikutelman tuottamiseen tarvittava paine ilmaisee kovuuden. Toinen kahdesta soittimesta näyttää paineen kilogrammoina ja kiloina, ja toinen näyttää vaikutelman syvyyden millimetreinä ja tuumina. Lukemat Brinellin luvuissa voidaan saada asteikolla, joka on nimetty m-1: ksi.

Keepin testi

tällä laitteella tavallinen teräsporakone tekee tietyn määrän kierroksia, kun sitä painetaan vakiovoimalla testattavaa näytettä vasten. Kovuus kirjataan automaattisesti kaavioon, jossa kuollut pehmeä materiaali antaa vaakasuoran viivan, ja niinkin kova materiaali kuin pora itse antaa pystysuoran viivan, keskikovuutta edustaa vastaava kulma 0-90 astetta.

Summary

tässä artikkelissa tiivistettiin metallien kovuuden testausmenetelmät ja-asteikot, mukaan lukien brinellin, Rockwellin ja Vickersin kovuuskokeet. Lue lisää materiaalien ominaisuuksista koneen käsikirjasta, 30. painos, joka on julkaistu ja Saatavana Amazonin Industrial Press-lehdestä.

kovuustestausinstrumenttien hankintalähteet löydät Thomas Supplier Discovery-alustalta, josta löydät potentiaaliset hankintalähteet yli 70 000 eri tuote-ja palveluluokalle.

muut metalliesineet

• Top volframi ja volframikarbidi valmistajat ja toimittajat Yhdysvalloissa
• Zirkonia karkaistu alumiinioksidi
• Pronssityypit
• Rautalankamuodoista – lyhyt opas
• Rautalankatuotteista – lyhyt opas
• Rautalankatuotteista – lyhyt opas
• tietoja ruostumattomasta teräksestä-lyhyt opas
• titaani: tiheys, muut ominaisuudet ja käyttö
• alumiini-ja nikkeliseostyypit
• Standardilevykoot
• parhaat metallien toimittajat