Bảng tra độ cứng của vật liệu, Các phương pháp đo độ cứng

  • vantrai 

Bảng tra độ cứng của vật liệu

Định nghĩa về độ cứng vật liệu

Kiểm tra độ cứng vật liệu là phương pháp đo cường độ của vật liệu bằng cách xác định khả năng chống lại các xâm nhập do vật liệu cứng hơn.

Độ cứng không phải là một đặc tính của vật liệu giống như các đơn vị cơ bản của khối lượng, chiều dài và thời gian mà giá trị độ cứng là kết quả của một quy trình đo lường xác định.

Đặc điểm của độ cứng vật liệu

  • Độ cứng chỉ biểu thị tính chất bề mặt mà không biểu thị tính chất chung cho toàn bộ sản phẩm
  • Độ cứng biểu thị khả năng chống mài mòn của vật liệu, độ cứng càng cao thì khả năng mài mòn càng tốt
  • Đối với vật liệu đồng nhất (như trạng thái ủ) độ cứng có quan hệ với giới hạn bền và khả năng gia công cắt. Độ cứng cao thì giới hạn bền cao và khả năng cắt kém. Khó tạo hình sản phẩm.
Bảng tra độ cứng của vật liệu

Phân loại các phương pháp đo độ cứng

Các phương pháp đo độ cứng thường được phân loại theo 3 phương pháp đo chính là Ấn lõm, bật nảy và gạch xước.

Với phương pháp Ấn lõm cũng được phân chia thành hai loại độ cứng là độ cứng tế vi và độ cứng thô đại. Độ cứng thường dùng là độ cứng thô đại, vì mũi đâm và tải trọng đủ lớn để phản ánh độ cứng của nền, pha cứng trên một diện tích tác dụng đủ lớn, sẽ có ý nghĩa hơn trong thực tế sản xuất. Đó là lý do bạn cần có hiểu biết để tránh việc quy đổi độ cứng không phản ánh được cơ tính thậm chí sai. Độ cứng tế vi thường được dùng trong nghiên cứu, vì mũi đâm nhỏ có thể tác dụng vào từng pha của vật liệu.

Xem thêm: Giàn giáo ringlock

Nếu phân loại theo thang đo, ta cũng có rất nhiều phương pháp xác định độ cứng khác nhau:

  • Độ cứng theo phương pháp gạch xước, tiêu biểu là thang đo Mohs xác định độ cứng của mạch tinh thể vật liệu và thường ít được sử dụng trong công nghiệp.
  • Thang đo Vickers (HV), được phát triển như một phương pháp thay thế cho Brinell trong một số trường hợp. Thông thường phương pháp đo dựa trên Vicker được cho là dễ sử dụng hơn do việc tính toán kết quả không phụ thuộc vào kích cỡ đầu đo.
  • Thang đo Brinell (BHN hay HB)là một trong những thang đô độ cứng đầu tiên được phát triển và ứng dụng rộng rãi trong cơ khí và luyện kim.
  • Thang đo Rockwell (HR) xác định độ cứng dựa trên khả năng đâm xuyên vật liệu của đầu đo dưới tải. Có nhiều thang đo Rockwell khác nhau sử dụng tải và đầu ấn lõm khác nhau và cho kết quả ký hiệu bởi HRA, HRB, HRC…
  • Phương pháp bật nảy với thang đo Leeb (LRHT) là một trong 4 phương pháp được sử dụng phổ biến nhất khi kiểm tra độ cứng kim loại. Phương pháp cơ động này thường được sử dụng khi kiểm tra các vật mẫu tương đối lớn (trên 1kg). Phương pháp dựa trên hệ số bật nẩy lại và là phương pháp đo kiểm tra không phá hủy.
  • Thang đo Knoop là phương pháp đo tế vi, sử dụng để kiểm tra độ cứng của vật liệu dễ vỡ hoặc tấm mỏng do phương pháp đo chỉ gây ra một vết lõm nhỏ.

Bảng các giá trị độ cứng của vật liệu, đường kính bi và tải trọng đặt theo Brinell

Vật liệuPhạm vi đo cứng theo BrinellChiều dày nhỏ nhất của mẫu thử (mm)Quan hệ giữa tải trọng và đường kính biĐường kính bi (mm)Tải trọng (kg)Thời gian chịu tải (s)
Kim loại đen140-150Từ 6 đến 3Từ 4 đến 2Nhỏ hơn 2F = 30D210,05,02,53000750187,510
< 140Lớn hơn 6Từ 6 đến 3Nhỏ hơn 3F = 10D210,05,02,5100025062.510
Kim loại màu> 130Lớn hơn 6Từ 4 đến 2Nhỏ hơn 2F = 30D210,05,02,53000750187.630
25 – 130Lớn hơn 6Từ 6 đến 3F = 10D210,05,0100025020
Nhỏ hơn 32,562.5
8-35Lớn hơn 6Từ 6 đến 3Nhỏ hơn 3F = 2.5D210,05,02,5  25062.515.660

Bảng các giá trị độ cứng và tính dẻo (khả năng gia công) của vật liệu phổ biến theo Rockwell

Vật liệu/MetalTôi cứng/TemperĐộ cứng Rockwell (thang B)Ứng suất đàn hồi (KSI)Ứng suất đàn hồi (MPa)Tính dẻo1: rất dẻo5: cứng
AluminumA93003-H1420 to 25211451
AluminumA93003-H3435 to 40292001
AluminumA93003-H1420 to 25201381
AluminumA96061-T660402754
Copper1/8 hard (cold rol I)10281931
Gilding metal1/4 hard32322211
Commercial bronze1/4 hard42352412
Jewelry Bronze1/4 hard47372552
Red Brass1/4  hard65493382
Cartridge Brass1/4 hard55402761
Yellow Brass1/4  hard55402762
Muntz Metal1/8 hard55352413
Architect ural BronzeAs Extruded65201384
Phosphor Bronze1/2 hard78553793
Silicon Bronze1/4 hard75352413
Aluminum BronzeAs Cast77271865
Nickel Silver1/8  hard60352413
Steel (Low carbon)Cold-rolled60251702
Cast IronAs Cast86603445
Stainless Steel 304Temper Pass88302072
LeadSheet Lead50.8151
MonelTemper Pass60271723
Zinc-Cu-Tn AlloyRolled4014971
TitaniumAnnealed80372553

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *