Способноста на металниот материјал да се спротивстави на вдлабнувањето на површината од тврди предмети се нарекува тврдост. Според различните методи на тестирање и опсегот на примена, цврстината може да се подели на цврстина на Бринел, тврдост Роквел, тврдост на Викерс, Тврдост на брегот, микротврдост и цврстина на висока температура. Постојат три најчесто користени цврстини за цевки: Бринел, Роквел и Викерс.
А. Бринел тврдост (HB)
Користете челична топка или карбидна топка со одреден дијаметар за да притиснете во површината на примерокот со одредената сила за тестирање (F). По наведеното време на задржување, отстранете ја тестната сила и измерете го дијаметарот на вдлабнување (L) на површината на примерокот. Вредноста на тврдоста на Бринел е количник добиен со делење на тестната сила со површината на вовлечената сфера. Изразено во HBS (челична топка), единицата е N/mm2 (MPa).
Формулата за пресметка е:
Во формулата: F–тестната сила притисната на површината на металниот примерок, N;
D–Дијаметар на челична топка за испитување, mm;
d–просечен дијаметар на вдлабнување, mm.
Мерењето на цврстината на Бринел е попрецизно и посигурно, но генерално HBS е погодно само за метални материјали под 450 N/mm2 (MPa) и не е погодно за потврд челик или потенки плочи. Меѓу стандардите за челични цевки, цврстината на Бринел е најшироко користена. Дијаметарот на вдлабнување d често се користи за да се изрази тврдоста на материјалот, што е и интуитивно и практично.
Пример: 120HBS10/1000130: Тоа значи дека вредноста на тврдоста на Бринел мерена со користење на челична топка со дијаметар од 10mm под тест сила од 1000Kgf (9,807KN) за 30 секунди (секунди) е 120N/mm2 (MPa).
Б. Тврдост на Роквел (HR)
Роквеловиот тест за цврстина, како и Бринеловиот тест за цврстина, е метод за тестирање на вовлекување. Разликата е во тоа што ја мери длабочината на вдлабнувањето. Односно, под последователно дејство на почетната тест сила (Fo) и вкупната тест сила (F), вовлекувачот (конусот или челичната топка на челичарницата) се притиска на површината на примерокот. По наведеното време на задржување, главната сила се отстранува. Тест на сила, користете го измерениот прираст на преостанатата длабочина на вдлабнување (д) за да ја пресметате вредноста на тврдоста. Неговата вредност е анонимен број, претставен со симболот HR, а користените ваги вклучуваат 9 скали, вклучувајќи A, B, C, D, E, F, G, H и K. Меѓу нив, вагите кои вообичаено се користат за тестирање на тврдоста на челикот се генерално A, B и C, имено HRA, HRB и HRC.
Вредноста на тврдоста се пресметува со следнава формула:
При тестирање со A и C скали, HR=100-e
При тестирање со Б скала, HR=130-e
Во формулата, e – зголемувањето на преостанатата длабочина на вдлабнување е изразено во наведената единица од 0,002 mm, односно кога аксијалното поместување на вовлекувачот е една единица (0,002 mm), тоа е еквивалентно на промена на цврстината на Роквел за еден број. Колку е поголема вредноста e, толку е помала тврдоста на металот и обратно.
Применливиот опсег на горенаведените три скали е како што следува:
HRA (дијамантски конус вовлекувач) 20-88
HRC (дијамантски конус вовлекувач) 20-70
HRB (со дијаметар од 1,588mm челична топка вовлекувач) 20-100
Тестот за цврстина на Роквел е широко користен метод во моментов, меѓу кој HRC се користи во стандардите за челични цевки, втор само по тврдоста на Бринел HB. Тврдоста на Rockwell може да се користи за мерење на метални материјали од исклучително меки до исклучително тврди. Ги надополнува недостатоците на методот Бринел. Тој е поедноставен од методот Бринел и вредноста на тврдоста може да се прочита директно од бирачот на машината за цврстина. Сепак, поради неговата мала вдлабнатина, вредноста на тврдоста не е толку точна како методот Бринел.
Ц. Викерс тврдост (HV)
Викерсовиот тест за цврстина е исто така метод за тестирање на вовлекување. Притиска квадратна пирамидална дијамантска вовлекување со вклучен агол од 1360 помеѓу спротивните површини во површината за тестирање со избрана сила за тестирање (F) и го отстранува по одреденото време на задржување. Со сила, измерете ја должината на двете дијагонали на вовлекувањето.
Вредноста на тврдоста на Викер е количник на тест силата поделена со површината на вдлабнување. Неговата формула за пресметка е:
Во формулата: HV–Викерсов симбол на цврстина, N/mm2 (MPa);
F-тест сила, N;
d–аритметичка средина на двете дијагонали на вовлекувањето, mm.
Тестната сила F што се користи во тврдоста на Викерс е 5 (49,03), 10 (98,07), 20 (196,1), 30 (294,2), 50 (490,3), 100 (980,7) Kgf (N) и други шест нивоа. Вредноста на тврдоста може да се измери Опсегот е 5~1000HV.
Пример за метод на изразување: 640HV30/20 значи дека вредноста на Викеровата тврдост измерена со тест сила од 30Hgf (294,2N) за 20S (секунди) е 640N/mm2 (MPa).
Викерсовиот метод на тврдост може да се користи за да се одреди цврстината на многу тенки метални материјали и површински слоеви. Ги има главните предности на Бринел и Роквел методите и ги надминува нивните основни недостатоци, но не е толку едноставен како методот Роквел. Викерсовиот метод ретко се користи во стандардите за челични цевки.
Време на објавување: април-03-2024 година