Hårdhetsprovning är en av de mest använda materialen testmetoder. Statiska hårdhetsmätningar är lämpliga för att bestämma hårdheten noggrant.
Brinellhårdhet (HBW) är förhållandet mellan den applicerade kraften och ytan på trycket. Indenter är en hårdmetallkula med en diameter D som är imprintad av kraft F i materialets ytskikt. Diametern hos bollen är standardiserad och uppgår till: 10; 5; 2,5; 1mm.
Genom att trycka provmaterialet skapas ett tryck av formen av kubikdiametern hos basdiametern dB och djupet hB. Brinell-hårdhetsmätaren använder en impulskraft på 9807N till 29420N beroende på provmaterialet och pumphjulets kula.
Lasten appliceras vanligtvis i 10 till 15 sekunder vid provning av stål- eller stålmaterial, och för andra mjukare material måste belastningen appliceras minst 30 sekunder. Ämnet som ska testas måste renas och avfettas, och ytan slät så att mätningen är så exakt som möjligt för att bestämma kalotskålens diameter..
Under mätningen får det inte finnas vibrationer, eftersom de otillbörligt kan påverka värdena för den uppmätta hårdheten. Brinells hårdhet är en dimensionslös storlek. I jämförelse med andra hårdhetsprovningsmetoder lämnar Brinells boll det djupaste och största trycket, och sålunda funktionellt och / eller estetiskt disfigurerar ytan (om hårdheten mäts på produkten istället för på provet).
Till skillnad från Brinell och Vickers metoder mäter Rockwells metod inte storleken på avtrycket, men penetreringsdjupet hos indenteret. Det är därför som i Rockwell hårdheten läses på hårdhetsskalan, efter att den har släppts.
Induktorer är gjorda av en diamantstam eller kula av akacia. Stamdiamanterna har en toppvinkel på 1200 och en radie av 0,2 mm runt, medan bolldiametern är 1/16 "och 1/8". HRB (boll) test används för mjuka och medelhåriga metaller medan HRC (kon) används för lövträ och typiskt värmebehandlade material.
Det totala möjliga penetreringsdjupet för indenterna är 0,2 mm (HRC) eller 0,26 mm (HRB) och är indelat i 100 delar med HRC-metod eller 130 för HRB-metoden, så hårdhet vid Rockwells metod är: 1e = 0,002m. I HRC-metoden har indenteren en form av en diamantstamma, vilken belastas med förbelastning F0 = 98,07 N under en period av 3 sekunder, vilket ger en utgångspunkt från vilken penetrationsdjupet mäts.
Den totala belastningen F följer genom att lägga till huvudbelastningen F1 = 1373N under en tid av 4 ± 2 sekunder och hårdheten bestämmer penetreringsdjupet för indenteret hR efter avlägsnande av huvudbelastningen F1 när återfyllning sker på grund av materialelasticitet. För HRB-metoden är måttprincipen densamma, förutom att stålbollen är imprintad med en förspänning på F0 = 98.07N eller huvudbelastningen F1 = 882.6N så att den totala belastningen är F = 980,7N.
Vid Brignells metod är penetratorn en kalkhaltig boll (för hårdhet upp till 450HB) eller hårdmetall (för hårdhet upp till 650HB) med diameter D, som emitteras med kraft F i materialets ytskikt. Bollarnas standarddiametrar är 10, 5, 2,5, 2 och 1 mm.
I Rockwells metod används flera typer av penetratorer: för mjuka material används en liten stålkula (HRB-metod) för hårda material en diamantkegel (HRC-metod). Diamantkegeln har en toppvinkel på 1200 och en radie av 0,2 mm runt, medan stålbollarnas diameter är 1/16 ", 1/8", 1/4 "och 1/2".
Brinell-testet är mycket långsamt (30-60 sekunder).
Rockwells test är kortare (10-15 s).
Brinells hårdhet (HB) är förhållandet mellan den applicerade kraften F (N) och fingeravtryckets yta S (mm2): HBW = (F * 0,102 / S); S = π * D * h.
I Rockwells metod HRB = 130 - (e / 0,002); HRC = 100 - (e / 0,002)
Brinell-metoden används för mjuka och medelhåriga material.
Rockwells test används för mjuka och medelstora hårda material (aluminium, mjukt stål, Cu-legeringar etc.)
Fördelarna med Brinells metod är det enkla ytförberedandet och den enkla mätningen av utskriftsdiametern.
Rockwell-metoden är snabbare, det finns högre hastighet omedelbar läsning av hårdhet på enheten och testet går grundligt avtryck.
Nackdelar med Brinells metod är att hårdheten på ≥ 650 HB inte kan mätas. hårdheten är beroende av lasten och enligt X (graden av belastning) så det är nödvändigt att välja lämplig kraft F; Efter mätningen är intrycket stort och lämnar ett synligt spår.
För Rockwells test finns det risk för en kottbrott och oriktigheten ± 2 HRB / HRC.