Ang kakayahan ng isang metal na materyal na labanan ang indentation ng ibabaw ng matitigas na bagay ay tinatawag na tigas. Ayon sa iba't ibang mga pamamaraan ng pagsubok at saklaw ng aplikasyon, ang katigasan ay maaaring nahahati sa Brinell hardness, Rockwell hardness, Vickers hardness, Shore hardness, microhardness at high temperature hardness. Mayroong tatlong karaniwang ginagamit na hardness para sa mga tubo: Brinell, Rockwell, at Vickers hardness.
A. Brinell tigas (HB)
Gumamit ng bolang bakal o carbide ball na may partikular na diameter upang pindutin ang sample surface na may tinukoy na puwersa ng pagsubok (F). Pagkatapos ng tinukoy na oras ng paghawak, alisin ang lakas ng pagsubok at sukatin ang indentation diameter (L) sa sample surface. Ang halaga ng katigasan ng Brinell ay ang quotient na nakuha sa pamamagitan ng paghahati ng puwersa ng pagsubok sa lugar ng ibabaw ng naka-indent na globo. Ipinahayag sa HBS (steel ball), ang yunit ay N/mm2 (MPa).
Ang formula ng pagkalkula ay:
Sa formula: F–ang puwersa ng pagsubok na idiniin sa ibabaw ng sample ng metal, N;
D–Diameter ng bolang bakal para sa pagsubok, mm;
d–average na diameter ng indentation, mm.
Ang pagsukat ng katigasan ng Brinell ay mas tumpak at maaasahan, ngunit sa pangkalahatan ang HBS ay angkop lamang para sa mga metal na materyales na mas mababa sa 450N/mm2 (MPa), at hindi angkop para sa mas matigas na bakal o mas manipis na mga plato. Sa mga pamantayan ng pipe ng bakal, ang katigasan ng Brinell ay ang pinaka-tinatanggap na ginagamit. Ang indentation diameter d ay kadalasang ginagamit upang ipahayag ang tigas ng materyal, na parehong intuitive at maginhawa.
Halimbawa: 120HBS10/1000130: Nangangahulugan ito na ang halaga ng katigasan ng Brinell na sinusukat sa pamamagitan ng paggamit ng 10mm diameter na bolang bakal sa ilalim ng lakas ng pagsubok na 1000Kgf (9.807KN) para sa 30s (segundo) ay 120N/mm2 (MPa).
B. Rockwell hardness (HR)
Ang Rockwell hardness test, tulad ng Brinell hardness test, ay isang indentation test method. Ang pagkakaiba ay sinusukat nito ang lalim ng indentation. Iyon ay, sa ilalim ng sunud-sunod na pagkilos ng paunang puwersa ng pagsubok (Fo) at ng kabuuang puwersa ng pagsubok (F), ang indenter (kono o bakal na bola ng gilingan ng bakal) ay pinindot sa ibabaw ng sample. Matapos ang tinukoy na oras ng paghawak, ang pangunahing puwersa ay tinanggal. Test force, gamitin ang nasusukat na natitirang indentation depth increment (e) para kalkulahin ang hardness value. Ang halaga nito ay isang hindi kilalang numero, na kinakatawan ng simbolong HR, at ang mga kaliskis na ginamit ay may kasamang 9 na kaliskis, kabilang ang A, B, C, D, E, F, G, H, at K. Kabilang sa mga ito, ang mga kaliskis na karaniwang ginagamit para sa bakal. Ang hardness testing ay karaniwang A, B, at C, katulad ng HRA, HRB, at HRC.
Ang halaga ng katigasan ay kinakalkula gamit ang sumusunod na formula:
Kapag sumusubok sa A at C scale, HR=100-e
Kapag sumusubok gamit ang B scale, HR=130-e
Sa formula, e – ang natitirang indentation depth increment ay ipinahayag sa tinukoy na unit na 0.002mm, iyon ay, kapag ang axial displacement ng indenter ay isang unit (0.002mm), ito ay katumbas ng pagbabago sa Rockwell hardness ng isa. numero. Kung mas malaki ang halaga ng e, mas mababa ang tigas ng metal, at kabaliktaran.
Ang naaangkop na saklaw ng tatlong antas sa itaas ay ang mga sumusunod:
HRA (diamond cone indenter) 20-88
HRC (diamond cone indenter) 20-70
HRB (diameter 1.588mm steel ball indenter) 20-100
Ang Rockwell hardness test ay isang malawakang ginagamit na paraan sa kasalukuyan, kung saan ang HRC ay ginagamit sa steel pipe standards na pangalawa lamang sa Brinell hardness HB. Maaaring gamitin ang katigasan ng Rockwell upang sukatin ang mga metal na materyales mula sa sobrang malambot hanggang sa napakatigas. Binubuo nito ang mga pagkukulang ng pamamaraang Brinell. Ito ay mas simple kaysa sa paraan ng Brinell at ang halaga ng katigasan ay maaaring basahin nang direkta mula sa dial ng hardness machine. Gayunpaman, dahil sa maliit na indentasyon nito, ang halaga ng katigasan ay hindi kasing-tumpak ng paraan ng Brinell.
C. Vickers hardness (HV)
Ang Vickers hardness test ay isa ring indentation test method. Pinindot nito ang isang parisukat na pyramidal diamond indenter na may kasamang anggulo na 1360 sa pagitan ng magkasalungat na ibabaw papunta sa test surface sa isang napiling puwersa ng pagsubok (F), at inaalis ito pagkatapos ng tinukoy na oras ng paghawak. Pilitin, sukatin ang haba ng dalawang diagonal ng indentation.
Ang Vickers hardness value ay ang quotient ng test force na hinati sa indentation surface area. Ang formula ng pagkalkula nito ay:
Sa formula: HV–Vickers hardness symbol, N/mm2 (MPa);
F–test force, N;
d–ang arithmetic mean ng dalawang diagonal ng indentation, mm.
Ang test force F na ginamit sa Vickers hardness ay 5 (49.03), 10 (98.07), 20 (196.1), 30 (294.2), 50 (490.3), 100 (980.7) Kgf (N) at iba pang anim na antas. Maaaring masukat ang halaga ng katigasan Ang hanay ay 5~1000HV.
Halimbawa ng paraan ng pagpapahayag: 640HV30/20 ay nangangahulugan na ang Vickers hardness value na sinusukat gamit ang test force na 30Hgf (294.2N) para sa 20S (segundo) ay 640N/mm2 (MPa).
Ang paraan ng katigasan ng Vickers ay maaaring gamitin upang matukoy ang tigas ng napakanipis na mga metal na materyales at mga layer sa ibabaw. Ito ay may mga pangunahing bentahe ng mga pamamaraan ng Brinell at Rockwell at napagtagumpayan ang kanilang mga pangunahing pagkukulang, ngunit hindi ito kasing simple ng paraan ng Rockwell. Ang pamamaraan ng Vickers ay bihirang ginagamit sa mga pamantayan ng bakal na tubo.
Oras ng post: Abr-03-2024