Porównanie twardości i związek z wytrzymałością na rozciąganie

Twardość jest miarą odporności materiału na lokalne deformacje, zwłaszcza deformacje plastyczne, wgłębienia lub zadrapania, i jest wskaźnikiem miękkości lub twardości materiału.Metody pomiaru twardości obejmują głównie wgłębienieWśród nich HRC, HV i HB są trzema powszechnie stosowanymi wskaźnikami twardości, reprezentującymi odpowiednio twardość Rockwell w skali C, twardość Vickers i twardość Brinella.Oto wprowadzenie do tych trzech rodzajów twardości, ich scenariusze zastosowań i ich związek z wytrzymałością na rozciąganie:

1.HRC ((Skala Rockwell Twardości C)

• Definicja:W badaniu twardości Rockwella, do pomiaru głębokości plastikowej deformacji wcięcia, w celu określenia wartości twardości, używa się wciągacza z diamentowym stożkiem.

• Scenariusz zastosowania:Używane głównie do pomiaru twardszych materiałów, takich jak stal poddana obróbce cieplnej, stal łożyskowa, stal narzędziowa itp.

• Stosunek do wytrzymałości na rozciąganie:jeśli twardość stali jest poniżej 500HB,to wytrzymałość na rozciąganie jest bezpośrednio proporcjonalna do twardości,tj. [text{Tensile Strength(kg/mm2)}=3.2timestext{HRC}.

2.HV ((Vickers Twardość)

• Definicja: twardość Vickers wykorzystuje diamentowy kwadratowy wciągacz piramidy o względnym kącie powierzchni 136°,ciśnięcie na powierzchnię materiału z określoną siłą badawczą,i wartość twardości jest reprezentowana przez średnie ciśnienie na powierzchni jednostkowej wgłębienia piramidy kwadratowej.

• Scenariusz zastosowania:odpowiedni do pomiaru różnych materiałów,zwłaszcza cienszych materiałów i warstw twardzących powierzchnię, takich jak warstwy węglowodane i nitrowane.

• Stosunek do wytrzymałości na rozciąganie:Istnieje pewien odpowiedni stosunek między wartością twardości a wytrzymałością na rozciąganie, ale stosunek ten nie jest ważny we wszystkich scenariuszach,szczególnie w różnych warunkach obróbki cieplnej.

3.HB ((Trwałość Brinella)

• Definicja:Sztywność Brinella wykorzystuje utwardzoną kulę stalową lub kulę z węglanu wolframu o określonej średnicy do naciśnięcia na powierzchnię metalu podlegającego badaniu przy określonym obciążeniu testowym,pomiar średnicy wcięcia na powierzchni, a następnie obliczyć stosunek powierzchni kulistej odchylenia do obciążenia.

• Scenariusz zastosowania:Zasadniczo stosowany w przypadku, gdy materiał jest miękki,np. metale nieżelazne, stal przed obróbką cieplną lub stal po wygrzewaniu.

• Stosunek do wytrzymałości na rozciąganie:Jeśli twardość stali jest poniżej 500HB,to wytrzymałość na rozciąganie jest bezpośrednio proporcjonalna do twardości,tj.[text{Tensile Strength(kg/mm2)}=frac{1}{3}timestext{HB}].

Związek między twardością a wytrzymałością na rozciąganie
Istnieje przybliżony odpowiedni związek między wartościami twardości a wartościami wytrzymałości na rozciąganie.Wynika to z faktu, że wartość twardości zależy od początkowej odporności na deformację plastikową i dalszej odporności na deformację plastikową.Im wyższa wytrzymałość materiału, tym wyższa odporność na deformację plastyczną, tym wyższa wartość twardości.szczególnie w stanie o niskiej temperaturze hartowania,gdzie rozkład wartości wytrzymałości na rozciąganie jest bardzo rozproszony, co utrudnia dokładne określenie.

Podsumowując,HRC,HV i HB są trzema powszechnie stosowanymi metodami pomiaru twardości materiału, z których każda ma zastosowanie do różnych materiałów i scenariuszy,i mają pewną zależność od siły rozciągania materiałuW praktycznych zastosowaniach należy wybrać odpowiednią metodę badania twardości w oparciu o właściwości materiału i wymagania badania.