Twardość odnosi się do zdolności materiału do miejscowego przeciwstawiania się twardym przedmiotom przed wciśnięciem w jego powierzchnię. Jest to ważna właściwość mechaniczna i wskaźnik pozwalający porównać miękkość i twardość różnych materiałów. Twardość nie ma jednolitego znaczenia. Fizyczne znaczenie wartości twardości różni się w zależności od różnych metod testowania, różne są także różne jednostki twardości.
Istnieje wiele metod badania twardości, w tym metoda zarysowania i metoda wcięcia. Omawiana w tym artykule metoda badania twardości Rockwella należy do metody wcięcia. Zasada jest następująca: wartość twardości materiału wyraża się poprzez pomiar wartości głębokości wcięcia.
- Rzeczy warte uwagi
Test twardości Rockwella opiera się na wartości głębokości wgłębnika na próbce. Każdy czynnik wpływający na wartość głębokości będzie prowadził do błędów w odczytach, które opisano poniżej:
1).Element testowy
Aby uzyskać dokładną wartość, próbka musi mieć określoną grubość, aby po badaniu nie było małych wgłębień na dolnej powierzchni próbki. Ta graniczna wartość grubości zmienia się wraz z twardością badanego materiału. Zwykle graniczny stosunek grubości do głębokości powinien przekraczać 8. Jeżeli grubość jednej próbki nie spełnia wymagań, można ułożyć dwie lub więcej próbek, aż grubość będzie zgodna z normami.
Jeśli chodzi o wielkość, należy również zauważyć, że środek wcięcia jest nie mniejszy niż 2-krotność średnicy mierzonej od dowolnej krawędzi próbki, a odległość 4-krotności średnicy wcięcia musi być zachowana pomiędzy dwoma sąsiednimi linie wcięć.
Powierzchnię próbki należy utrzymywać w czystości i wolną od zanieczyszczeń, zadrapań lub uszkodzeń spowodowanych przez człowieka.
2).Głowica pomiarowa
Podczas badania należy dobrać odpowiednią głowicę pomiarową tak, aby badany przedmiot nie ślizgał się, nie rolował ani nie zwisał. Jeśli próbka nie zostanie umieszczona na odpowiedniej głowicy pomiarowej, nie tylko nie zostanie uzyskany odczyt dokładności, ale także wgłębnik będzie się ślizgał i ulegał uszkodzeniu.
Istnieją trzy typy głowic pomiarowych:
Płaska głowica pomiarowa: Ma płaską powierzchnię i służy do badania ciężkich przedmiotów z płaskim dnem.
Głowica pomiarowa punktowa: Ma małą powierzchnię do podnoszenia i może być używana do testowania małych części, cienkich części lub przedmiotów, których spód nie jest całkowicie płaski. Ponieważ punkt styku badanego przedmiotu z głowicą pomiarową na dnie wgłębnika jest bardzo krytyczny podczas badania.
Głowica pomiarowa typu V: mała, z rowkiem w kształcie litery V, stosowana do próbek okrągłych (o średnicy poniżej 3mm); duży, używany do okrągłych próbek o dużej średnicy, takich jak okrągłe przedmioty w kształcie pręta.
3). Prędkość ładowania i czas obsługi obciążenia
Prędkość pomiaru dużych obciążeń kontrolowana jest za pomocą cylindra tłumiącego drgania wypełnionego smarem do wału. Na prędkość wpływają zmiany lepkości oleju, na które wpływają zmiany sezonowe i zmiany temperatury w pomieszczeniu operacyjnym. Dla operatora konieczne jest określenie prędkości ładowania i czasu kontroli obciążenia w zależności od badanego materiału.
4).Wgłębnik
Wgłębnik twardościomierza L-2020 jest wgłębnikiem sferycznym, a nie diamentowym.
W przypadku użycia twardej piłki trudno jest zmienić jej kształt na materiale bardziej miękkim niż HRB. O ile badanie nie zostanie przeprowadzone zanim twardość korpusu stalowego nie będzie znana, próbka korpusu z twardej stali może spowodować jego zużycie. Takie testy spowodują trwałe odkształcenie kuli, co będzie wymagało ciągłej naprawy kuli, a gniazdo kuli jest również produkowane tak, aby nadawało się do naprawy kul.
Podczas wymiany kuli należy pamiętać, że nasadka wgłębnika kontroluje prawidłowe położenie kuli. Nasadka musi pozostawiać co najmniej 1/3 kuli odsłoniętej poniżej wysokości podnoszenia. Jeśli na kulkę nakręcona jest nasadka wgłębnika, naciskaj na kulkę wyłącznie palcem, aby ułatwić kontrolę. Koniec śruby pozycjonującej kulkę należy oczyścić. W miejscu styku występu wspornika z dnem próbki nie powinno być kurzu ani zanieczyszczeń.
Poluzuj lekko śrubę z łbem dociskowym, a następnie dokręć ją ponownie. Wnętrze śruby wgłębnika stanowi podwójna konstrukcja ze sprężyną, która kontroluje pionowy młotek wgłębnika. - Analiza błędów
1).Odczyt jest za wysoki
Najpierw spójrz na punkt nacisku wgłębnika. Odczyt będzie wysoki ze względu na spłaszczenie piłki. Tarcie podczas pracy, obecność kurzu lub zanieczyszczeń również powodują wysoki odczyt.
2).Odczyt jest niski
Jeśli podczas testowania przyrząd wibruje lub głowica ciśnieniowa jest poluzowana, odczyt będzie niski.
3).Niespójne odczyty
Jest to spowodowane nieprawidłowym umieszczeniem preparatu lub nieprawidłowym wyborem wgłębnika i obciążenia. - Podsumowanie
Test twardości Rockwella wydaje się prostym testem, ale wciąż istnieje wiele czynników mających na niego wpływ. Aby uzyskać dokładne dane, należy wziąć pod uwagę wszystkie czynniki. Powyżej przeanalizowano zagadnienia i zagadnienia, na które należy zwrócić uwagę podczas badania twardości Rockwella. Wierzę, że dopóki w trakcie samego procesu testowego będziemy zwracać uwagę na czynniki wpływające na wyniki, możemy uzyskać dokładniejsze dane.
