Độ cứng phản ánh đặc tính biến dạng đàn hồi-dẻo của vật liệu và là chỉ số tính chất cơ học quan trọng. So với các phương pháp kiểm tra tính chất cơ học khác, kiểm tra độ cứng có những ưu điểm sau: việc chuẩn bị mẫu đơn giản, kiểm tra có thể được thực hiện trên các mẫu có kích cỡ khác nhau và về cơ bản mẫu không bị hỏng sau khi kiểm tra; thiết bị đơn giản, dễ vận hành và đo lường Tốc độ nhanh; có mối quan hệ chuyển đổi gần đúng giữa độ cứng và độ bền và giới hạn độ bền có thể được ước tính gần đúng dựa trên giá trị độ cứng đo được. Vì vậy, kiểm tra độ cứng được sử dụng rộng rãi trong thực tế.



Đo độ cứng đề cập đến sự tiếp xúc của một vật cứng (vết lõm) có hình dạng và kích thước nhất định với một áp suất nhất định lên bề mặt vật liệu để đo điện trở bề mặt của vật liệu trong quá trình biến dạng. Một số độ cứng thể hiện khả năng chống biến dạng dẻo của vật liệu (chẳng hạn như phương pháp kiểm tra độ cứng xâm nhập tải trọng khác nhau) và một số độ cứng thể hiện khả năng chống biến dạng đàn hồi của vật liệu (chẳng hạn như độ cứng Shore).

Thông thường độ cứng được kiểm tra khi tải trọng lõm lớn hơn 9,81N (1kgf) được gọi là độ cứng vĩ mô và độ cứng được kiểm tra khi tải áp suất nhỏ hơn 9,81N (1kgf) được gọi là độ cứng vi mô. Cái trước được sử dụng cho các mẫu vật tương đối nhỏ, hy vọng phản ánh các đặc tính vĩ mô của vật liệu; loại thứ hai được sử dụng cho các mẫu vật nhỏ và mỏng, với hy vọng phản ánh các đặc tính của các khu vực nhỏ, chẳng hạn như độ cứng của các pha khác nhau trong cấu trúc vi mô và độ cứng của bề mặt vật liệu. chờ đã.

Nguyên lý đo độ cứng Rockwell
Đo độ cứng Rockwell là một trong những phương pháp kiểm tra độ cứng được sử dụng phổ biến nhất. Nó được biểu thị bằng nồng độ biến dạng dẻo của mũi thử (hình nón kim cương hoặc quả cầu thép tôi nguội) được ép vào vật liệu dưới tác dụng của tải trọng (bao gồm tải trọng trước và tải trọng chính). Nói chung, độ sâu ép vào vật liệu càng lớn thì vật liệu càng mềm; nồng độ ép càng nhỏ thì vật liệu càng cứng. Hình 14-1 thể hiện nguyên lý đo độ cứng Rockwell.
Trong ảnh:
0-0: Không tác dụng tải trọng và vị trí của mũi đo không tiếp xúc với mẫu.
1-1: Vị trí mũi thử ấn vào mẫu đến độ sâu h0 dưới tác dụng của tải trọng trước P0 (98,1N). h0 bao gồm biến dạng đàn hồi và biến dạng dẻo do tải trước gây ra.
2-2: Sau khi thêm tải trọng chính P1, mũi thử sẽ ấn vào vị trí của mẫu dưới tác dụng của tải trọng tổng P= P0+P1.
3-3: Sau khi bỏ tải trọng chính P1 nhưng vẫn giữ nguyên vị trí của mũi thử khi giữ lại tải trọng trước P0 thì độ sâu của mũi thử ép vào mẫu là h1. Do biến dạng đàn hồi do P1 tạo ra bị loại bỏ nên vị trí của vết lõm tăng thêm h. Lúc này, nồng độ thực tế của đầu đo dưới tác dụng của tải trọng chính là h=h1-h0. Nó thực chất biểu thị độ sâu biến dạng dẻo do tải trọng chính P1 gây ra.
Giá trị h càng lớn thì mẫu càng mềm và giá trị h càng nhỏ thì mẫu càng cứng. Để thích ứng với quan niệm thông thường của mọi người rằng giá trị càng lớn thì độ cứng càng cao. Người ta quy định một cách giả tạo rằng giá trị của hằng số K trừ đi độ sâu vết lõm h được sử dụng để biểu thị độ cứng. Và quy định 0,002mm là đơn vị độ cứng Rockwell, được biểu thị bằng ký hiệu HR.

Giá trị này là một số không thứ nguyên. Phép đo có thể được đọc trực tiếp trên mặt số. Có hai thang đo trên mặt số: đỏ và đen. Số 30 màu đỏ trùng với số 0 màu đen.
Khi sử dụng đầu đo hình nón kim cương, hằng số K là 0,2mm và giá trị độ cứng được biểu thị bằng mặt số màu đen.
Khi sử dụng đầu đo bi thép (Φ=1,588mm), hằng số K là 0,26mm và giá trị độ cứng được biểu thị bằng mặt số màu đỏ.
Có 5 loại máy đo độ cứng Rockwell, trong đó có 2 loại được sử dụng phổ biến nhất là: một là đầu đo hình nón kim cương có góc đỉnh 120°, dùng để kiểm tra vật liệu có độ cứng cao; loại còn lại là thép tôi có đường kính Ball, dùng để đo độ cứng của vật liệu mềm. Đối với các vật liệu đặc biệt mềm, bi thép có đường kính , , và đôi khi được sử dụng làm đầu áp suất, nhưng những loại này ít được sử dụng hơn.
Để mở rộng phạm vi đo độ cứng Rockwell, có thể sử dụng các vết lõm khác nhau và tổng tải trọng khác nhau để tạo ra các thang đo độ cứng Rockwell khác nhau. Có 15 thang đo độ cứng Rockwell để bạn lựa chọn, đó là: HRA, HRB, HRC, HRD, HRE, HRF, HRG, HRH, HRK, HRL, HRM, HRP, HRR, HRS và HRV.

Similar Posts