Твърдостта не е основно физическо свойство, а свойство на материал. Тя се определя като устойчивост на вдлъбнатината и се определя чрез измерване на постоянната дълбочина на вдлъбнатината. По-просто, когато се използва постоянна сила (натоварване) и даден индикатор, колкото по-малък е отвора, толкова по-твърд става материалът.
Стойността на твърдостта на вдлъбнатината се получава чрез измерване на дълбочината или областта на вдлъбнатината, като се използва един от 12 различни методи за изпитване. Научете повече за основите за тестване на твърдостта тук.
Методът за изпитване на твърдост по Рокуел, както е определен в ASTM E-18, е най-широко използваният метод за изпитване на твърдост. Трябва да направите копие на този стандарт, да прочетете и разберете стандарта преди да влезете в теста на Рокуел.
Тестването на Рокуел обикновено е по-лесно и по-точно от другите методи за изпитване на твърдост. Методът на тестване на Рокуел се използва за всички метали, освен когато конструкцията на изпитваните метали или повърхностните условия водят до твърде много вариации; отстъпът би бил твърде голям за приложението; или е забранено използването на размера на пробата или формата на пробата.
Методът на Рокуел измерва дълбочината на постоянния отток, произведен от сила / натоварване на входа. Първо, една пробна сила (обикновено наричана ботуш или малък товар) се прилага върху проба с помощта на диамантен или топков отвор. Това предварително натоварване се откъсва от повърхността, за да се намалят ефектите на повърхностното покритие. След задържане на силата за предварително изпитване за определено време на престой, се измерва дълбочината на дъното на вдлъбнатината.
След зареждане, извикайте натоварването, основния товар, за да достигнете необходимия общ товар. Тази сила се държи за предварително определено време (време на престой), за да се осигури еластично възстановяване. След това основният товар се връща към предварително натоварването. След задържане на силата за предварително изпитване за определено време на престой, се измерва крайната дълбочина на вдлъбнатината. Стойността на твърдостта на Рокуел е получена от разликата в измерванията на базовата и крайната дълбочина. Това разстояние се превръща в число на твърдост. Мощността на предварителното изпитване се отстранява и индикаторът се отстранява от тестовата проба.
Предварителни тестови натоварвания (предварително зареждания) варират от 3 kgf (използван в скалата на "Superficial" Rockwell) до 10 kgf (използва се в "нормалната" скала на Rockwell). Общите сили на изпитване варират от 15 kgf до 150 kgf (повърхностни и обикновени) до 500 до 3000 kgf (макро твърдост).
Илюстрация на метода за изпитване
A = дълбочината, достигната от индентора след предварително натоварване (малък товар)
B = Позиция на индикатора при пълно натоварване, незначително плюс големи товари
C = Крайно положение, достигнато от индентора след еластично възстановяване на материала на пробата
D = измерване на разстоянието, което представлява разликата между предварителното натоварване и позицията на основния товар. Това разстояние се използва за изчисляване на твърдостта на Рокуел.
Тестове за твърдост на Рокуел
Могат да се използват различни вдлъбнатини: за по-твърди материали За твърди метали заоблен конусен диамант 1 / 16 За по-меки материали с диаметър от „до ½”.
Когато избирате скалата на Рокуел, общо ръководство е да изберете скалата, която показва най-големия възможен товар и най-големия възможен вход, без да превишавате определените работни условия и като вземете предвид ситуации, които могат да повлияят на резултата от теста. Тези условия включват образци за изпитване, които са под минималната дебелина за дълбочината на вдлъбнатината; тестово впечатление, което е твърде близо до ръба на пробата или друго представяне; или изпитване върху цилиндрични образци.
Освен това, тестовата ос трябва да е с 2 градуса вертикално, за да се осигури точно натоварване; Не трябва да има отклонение на зареждащата проба или тестовото устройство поради замърсяване под образеца за изпитване или тестовия винт или условията на повдигащия винт. Важно е повърхността да се поддържа чиста и да се отстрани обезводняването от топлинната обработка.
Листовият метал може да е твърде тънък и прекалено мек за изпитване по дадена скала на Рокуел, без да се надвишават изискванията за минимална дебелина и потенциално навлизане в тестовата наковалня. В този случай може да се използва диамантена наковалня, за да се осигури последователен ефект на резултата.
Друг специален случай на изпитване на студено валцувани листове е, че втвърдяването може да образува градиент на твърдост в пробата, така че всяко изпитване измерва средната стойност на твърдостта над дълбочината на втвърдяващия ефект. В този случай има история на теста, която използва конкретен мащаб на конкретен материал, за който всеки тест на Рокуел ще бъде подозрителен, често операторите могат да интерпретират и използват функционално.
За повече информация относно изпитването за твърдост на Рокуел, моля свържете се с лабораторията на EUROLAB.