Mekaanisessa valmistuksessa käytettävien työkalujen, mittaustyökalujen, muottien jne. tulee olla riittävän kovia suorituskyvyn ja käyttöiän varmistamiseksi. Tänään toimittaja puhuu sinulle "kovuuteen" liittyvistä aiheista. Kovuus mittaa materiaalin kykyä vastustaa paikallista muodonmuutosta, erityisesti plastista muodonmuutosta, painaumaa tai naarmuja. Yleensä mitä kovempi materiaali, sitä parempi sen kulutuskestävyys. Esimerkiksi mekaaniset osat, kuten hammaspyörät, vaativat tietyn kovuuden riittävän kulutuskestävyyden ja käyttöiän varmistamiseksi. Kovuustyypit Kovuustyypit/Klikkaa nähdäksesi suuremman kuvan Kuten yllä olevasta kuvasta näkyy, kovuustyyppejä on niin monenlaisia... Tänään esittelen sinulle yleisen ja käytännöllisen metallin kovuuden kovuustestin. Kovuuden määritelmä 1. Brinell-kovuus/Brinell-kovuus Brinell-kovuus (symboli HB) -testimenetelmä on ensimmäinen menetelmä, joka on kehitetty ja tiivistetty tunnustettujen kovuuseritelmien joukossa, mikä on osaltaan edistänyt muiden kovuustestimenetelmien syntymistä. Brinell-kovuustestin periaate on: sisennys (teräskuula tai kovametallikuula, halkaisija Dmm) kohdistaa testivoiman F ja näytteen painamisen jälkeen lasketaan kosketuspinta S (mm2) pallon sisennyksen ja näytteen välillä. sisennyksen jättämän koveran osan halkaisijasta d (mm), ja arvo saadaan jakamalla testivoima. Symboli on HBS, kun sisennys on teräskuula, ja HBW, kun sisennys on kovametallikuula. k on vakio (1/g= 1/9.80665=0.102). 2. Vickers-kovuus Vickers-kovuus (symboli HV) on testausmenetelmä, jolla on laajin käyttöalue, joka voidaan testata millä tahansa testivoimalla, erityisesti alle 9,807N:n mikrokovuuden alalla. Vickersin kovuus on arvo, joka saadaan jakamalla testivoima F (N) standardilevyn ja sisennyksen välisellä kosketuspinta-alalla S (mm2), joka lasketaan diagonaalin pituuden d perusteella (mm, kahden pituuksien keskiarvo). suunnat) standardilevylle sisennyksen (neliömäinen pyramiditimantti, suhteellinen pintakulma=136˚) koevoiman F (N) vaikutuksesta muodostamasta sisennyksestä. k on vakio (1/g=1/9,80665). 3. Knoop-kovuus Knoop-kovuus (symboli HK) on arvo, joka lasketaan jakamalla testivoima sisennyksen projektioalueella A (mm2) seuraavan kaavan mukaisesti. Kovuus lasketaan kojeen pidemmän diagonaalin pituuden d (mm) perusteella. vakiolevylle muodostettu sisennys painamalla rombisen vinoneliön sisennystä (suhteelliset sivukulmat 172˚30' ja 130˚) alle testivoima F. Knoop-kovuus voidaan mitata myös korvaamalla mikrokovuusmittarin Vickers-sisäke Knoop-sisäkkeellä.
4. Rockwell- ja Rockwell-pinnan kovuus Rockwell-kovuus Ennen kuin mitataan Rockwell-kovuus (symboli HR) tai Rockwell-pinnan kovuus, on käytettävä timanttia (kärkikartion kulma: 120˚, kärjen säde: {{15} },2 mm) tai pallomainen sisennys (teräskuula tai kovametallikuula) esijännitysvoiman kohdistamiseksi vakiolevyyn ja sitten testivoiman kohdistamiseen, ja palauta esijännitysvoima. Kovuusarvo saadaan kovuuskaavasta, joka ilmaistaan esijännitysvoiman ja testivoiman välisenä sisennyssyvyyden h (μm) erona. Rockwellin kovuustestissä käytetään 98,07 N:n esijännitysvoimaa, kun taas Rockwellin pintakovuustestissä 29,42 N:n esijännitysvoimaa. Erityistä symbolia, joka tarjotaan yhdessä sisennystyypin, testivoiman ja kovuuden kaavan kanssa, kutsutaan asteikoksi. Japanilainen teollisuusstandardi (JIS) määrittelee erilaisia asiaan liittyviä kovuusasteikkoja. Kovuusmittari on suhteellisen yksinkertainen ja nopea käyttää, ja se voidaan testata suoraan raaka-aineelle tai osan pinnalle, joten sitä käytetään laajasti. Opas kovuuden testausmenetelmien valitsemiseen käytettäväksi: Kovuuden valintaopas Kovuuden valinnan muunnos 1. Muunnos Knoop-kovuuden ja Vickers-kovuuden välillä (1) Perustuu olettamukseen, että saman kovuuden esineillä on yhtä suuri vastus Knoop- ja Vickers-sisäkkeitä vastaan, Vickers- ja Knoop-sisäkkeiden jännitykset kuormituksen alaisena päätellään, ja sitten ne perustuvat σHK=σHV, päätellään, että: HV=0.968HK. Tämä kaava on mitattu alhaisella kuormituksella ja siinä on suhteellisen suuri virhe. Lisäksi, kun kovuusarvo on suurempi kuin HV900, tämän kaavan virhe on erittäin suuri ja menettää viitearvonsa. (2) Johtamisen ja korjauksen jälkeen ehdotetaan muunnoskaavaa Knoopin kovuuden ja Vickersin kovuuden välillä. Todellisilla tiedoilla varmentamisen jälkeen tämän kaavan suurin suhteellinen muunnosvirhe on 0,75%, jolla on korkea viitearvo.
2. Muunnos Rockwellin kovuuden ja Vickersin kovuuden välillä
(1) Hans Qvarnstormin ehdottaman Qvarnstormin muunnoskaavan muuttamisen jälkeen saadaan muunnoskaava Rockwellin kovuuden ja Vickersin kovuuden välillä: Tämä kaava käyttää muuntamiseen maassani julkaistuja rautametallien kovuuden vakiotietoja. Sen HRC-virhe on periaatteessa alueella ±0.4HRC, ja sen maksimivirhe on vain ±0.9HRC. Suurin HV-virhe on ±15 HV. (2) Eri sisennysten jännityksen σHRC=σHV mukaan kaava saadaan analysoimalla Rockwellin kovuuden ja Vickersin kovuuden sisennyssyvyyden suhdekäyrä. Tätä kaavaa verrataan kansalliseen standardiin kokeelliseen konversioarvoon. Muunnostuloksen ja kokeellisen arvon välinen virhe on ±0.1HRC. (3) Varsinaisten kokeellisten tietojen perusteella käsitellään Rockwellin kovuuden ja Vickersin kovuuden muunnosa lineaarisella regressiomenetelmällä ja saadaan kaava: Tällä kaavalla on pieni käyttöalue ja suuri virhe, mutta se on helppo laskea. ja sitä voidaan käyttää, kun tarkkuusvaatimus ei ole korkea. 3. Muunnos Rockwell-kovuuden ja Brinell-kovuuden välillä (1) Analysoi Brinellin sisennyksen ja Rockwellin sisennyksen syvyyden välinen suhde ja hanki muunnoskaava, joka perustuu sisennyksen σHRC=σHB jännitykseen. Laskentatuloksia verrataan kansalliseen standardikokeelliseen arvoon. Muunnoskaavan laskentatuloksen ja kokeellisen arvon välinen virhe on ±0.1HRC. (2) Kaava saadaan lineaarisella regressiomenetelmällä, joka perustuu todellisiin koetietoihin. Kaavavirhe on suuri ja käyttöalue pieni, mutta laskenta on yksinkertainen ja sitä voidaan käyttää, kun tarkkuusvaatimus ei ole korkea. 4. Muunnos Brinell-kovuuden ja Vickersin kovuuden välillä Brinell-kovuuden ja Vickersin kovuuden välinen suhde saadaan myös σHB=σHV:n mukaan. Tämän kaavan muunnostulosta verrataan kansalliseen standardimuunnosarvoon ja muunnosvirhe on ±2HV. 5. Knoopin kovuuden ja Rockwellin kovuuden muunnos Koska vastaavat Knoopin kovuuden ja Rockwellin kovuuden käyrät ovat samanlaisia kuin paraabelit, käyrästä saatu likimääräinen muunnoskaava on suhteellisen tarkka ja sitä voidaan käyttää vertailuna.
