يعد اختبار الصلابة من أكثر طرق اختبار المواد شيوعًا. قياسات الصلابة الساكنة مناسبة لتحديد الصلابة بدقة.

ما هي صلابة برينل؟

صلابة برينل (HBW) هي النسبة بين القوة المطبقة وسطح الطباعة. إندينتر عبارة عن كرة معدنية صلبة بقطر D يطبق على الطبقات السطحية للمادة بالقوة F. قطر الكرة موحد وعلى النحو التالي: 10 ؛ 5 ؛ 2.5 ؛ 1 مم

بالضغط على مادة الاختبار ، تتم طباعة قطر القاعدة dB وشكل hB للعمق. يستخدم مقياس صلابة برينل قوة الدفع من 9.807N إلى 29420N ، اعتمادًا على مادة الاختبار وقطر كرة المكره.

عادة ، يتم تطبيق الحمل لمدة 10-15 ثانية عند اختبار الصلب أو المواد الفولاذية ، وبالنسبة للمواد اللينة الأخرى ، يجب تطبيق الحمل لمدة 30 ثانية على الأقل. يجب تنظيف الهدف المراد اختباره لتحديد قطر وعاء كالوتي وإزالة الدهن والسطح لينعم.

يجب ألا يكون هناك تذبذب في القياس لأنه يمكن أن يبالغوا في تقدير القيم المقاسة. جمود برينل هو مقياس بلا أبعاد. مقارنة بالطرق الأخرى لاختبار الصلابة ، تترك كرة برينل أكبر وأكبر طباعة ، وبالتالي تكسر السطح وظيفياً و / أو جماليا (إذا تم قياس الصلابة في المنتج بدلاً من العينة).

ما هي صلابة روكويل؟

على عكس طرق برينل وفيكرز ، لا تقيس طريقة روكويل حجم الطباعة ، ولكنها تقيس عمق المناطق الداخلية. لذلك ، بعد وزنها في روكويل ، تتم قراءتها على مقياس الصلابة.

المحاثات مصنوعة من قش الماس أو كرات السنط. قطر الجذع 1200 وقطره 0.2 مم ، بقطر 1/16 ″ و 1/8 ″. تستخدم شبكة HRB (كرة) للمعادن الصلبة اللينة والمتوسطة ، ويستخدم HRC (مخروط) للخشب الصلب والمواد المعالجة بالحرارة عادةً.

يبلغ إجمالي العمق المسموح به لفتحات الدخول 0.2 مم (HRC) أو 0.26 مم (HRB) وينقسم إلى 130 قسمًا بواسطة HRC أو طريقة HRB 130 ، وبالتالي فإن طريقة Rockwell: 1e = 0.002 م. يحتوي HRC على صندوق جذع ماسي يتم تحميله عند F0 = 98.07 N لمدة 3 ثوانٍ ، وبالتالي الحصول على نقطة البداية التي تقيس عمق المدخل.

يبلغ إجمالي الحمل في F 4 ± 2 ثانية ، مضيفًا الحمل الرئيسي F1 = 1373N ، ويحدد hR عمق الدخول عندما يكون الحمل الصلب ناتجًا عن التعبئة بعد إزالة الحمل الأساسي F1. مرونة المادة. مبدأ القياس لطريقة HRB هو نفسه ، مع الحمل المسبق للكرة الفولاذية F0 = 98.07N أو الحمل الأساسي F1 = 882.6N ، مع الحمل الكلي F = 980.7N.

الفرق بين صلابة برينل وصلابة روكويل



  1. كان برينل وروكويل صعبين

في طريقة Brignel ، يكون المخترق معدنًا مع الجير (صلابة تصل إلى 450HB) أو قطر D (للصلابة - حتى 650HB) على الطبقات السطحية للمادة. القطر القياسي للكرات هو 10 و 5 و 2.5 و 2 و 1 مم.

تستخدم Rockwell عدة أنواع من الاختراق: الفولاذ الصغير (طريقة HRB) للمواد اللينة ، والأقماع الماسية للمواد الصلبة (طريقة HRC). يبلغ القطر الأقصى للمخروط الماسي 1200 ونصف قطر 0.2 مم مستدير ، وقطر الكرات الفولاذية هو 1/16 ″ و 1/8 ″ و 1/4 ″ و 1/2 ″.



  1. مدة صلابة برينل وروكويل

اختبار برينل بطيء للغاية (30 - 60 ثانية).

اختبار روكويل أقصر (10-15 ثانية).



  1. حساب صلابة برينل وروكويل

صلابة برينل (HB) هي نسبة F (N) ومساحة سطح البصمة C (mm2): HBW = (F * 0.102 / C) ؛ ق = ص * د * ح.

HRB = 130 - (e / 0.002) بأسلوب Rockwell ؛ HRC = 100 - (e / 0.002)



  1. تطبيقات صلابة برينل وروكويل

يتم استخدام طريقة برينل في المواد الصلبة اللينة والمتوسطة.

يستخدم اختبار Rockwell في المواد الصلبة اللينة والمتوسطة (الألومنيوم والفولاذ اللين وسبائك النحاس وما إلى ذلك).



  1. مزايا صلابة برينل وروكويل

مزايا طريقة برينل - التحضير البسيط للسطح والقياس السهل لقطر الطباعة.

طريقة Rockwell أسرع ، مع سرعة قراءة صلبة على الجهاز ، وتترك أوراق الاختبار علامة ضحلة.



  1. مساوئ صلابة برينل وروكويل

عيب طريقة Brinell هو أنه لا يمكن قياسه بصلابة 650 HB ؛ تعتمد الصلابة على الحمل وتتوافق مع X (معدل التحميل) ، لذلك يجب اختيار القوة F ؛ يترك الانطباع بعد القياس انطباعًا كبيرًا ومرئيًا.

في اختبار Rockwell ، قد يكون كسر المخروط والتماثل ± 2 HRB / HRC.

برينل وآخرون. صلابة روكويل: جدول مقارنة

صلابة برينل فيرسوس روكويل

ملخص موجز لآيات برينل هو جمود روكويل

  • تعد طرق برينل وروكويل جزءًا من الأساليب الإحصائية لاختبار الصلابة. كل طريقة لها غرضها ومزاياها وعيوبها الفريدة.

المراجع

  • Callist ، WD ، و. ريتشويتش. زاي ، أساسيات علوم وهندسة المواد. NJ: جون وايلي وأولاده ، 2008.
  • تابور ، د. صلابة المعادن ، أكسفورد: مطبعة جامعة أكسفورد ، 2007
  • داولنج ، ن. السلوك الميكانيكي للمواد ، نيوجيرسي: برنتيس هول ، 1993.
  • حقوق الصورة: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/d/de/BrinellHardness.svg/520px-BrinellHardness.svg.png
  • حقوق الصورة: https://en.wikipedia.org/wiki/File:Hardness_comparisons_(Brinell_hardness).png#/media/File:Hardness_comparisons_(Brinell_hardness).png