Różnica między twardością Brinella i Rockwella

Badanie twardości jest jedną z najczęściej stosowanych metod badania materiałów. Pomiary twardości statycznej są wygodne do dokładnego określenia twardości.

Co to jest twardość Brinella?

Twardość Brinella (HBW) to stosunek między przyłożoną siłą a powierzchnią wydruku. Wgłębnik jest kulką z twardego metalu o średnicy D, która jest odciskana siłą F w powierzchniowych warstwach materiału. Średnica kulki jest znormalizowana i wynosi: 10; 5; 2,5; 1mm.

Przez odciskanie badanego materiału generowany jest wydruk kształtu sześciennej średnicy podstawy dB i głębokości hB. Twardościomierz Brinella wykorzystuje siłę impulsu od 9,807 N do 29420 N w zależności od badanego materiału i średnicy kuli wirnika.

Obciążenie przykłada się zwykle przez 10–15 sekund w przypadku badania stali lub materiałów stalowych, a w przypadku innych miękkich materiałów obciążenie należy przykładać co najmniej 30 sekund. Badany obiekt musi zostać oczyszczony i odtłuszczony, a powierzchnia gładka, aby pomiar był jak najdokładniejszy w celu ustalenia średnicy misy kaloty.

Podczas pomiaru nie mogą występować drgania, ponieważ mogą one w nieuzasadniony sposób wpływać na wartości zmierzonej twardości. Twardość Brinella jest rozmiarem bezwymiarowym. W porównaniu z innymi metodami pomiaru twardości, kula Brinella pozostawia najgłębszy i największy nadruk, a zatem funkcjonalnie i / lub estetycznie zniekształca powierzchnię (jeśli twardość jest mierzona raczej na produkcie niż na próbce).

Co to jest twardość Rockwella?

W przeciwieństwie do metod Brinella i Vickersa, metoda Rockwella nie mierzy wielkości odcisku, ale głębokość penetracji wgłębnika. Dlatego w przypadku Rockwella twardość jest odczytywana na skali twardości po jej zwolnieniu.

Cewki indukcyjne wykonane są z diamentowej łodygi lub kulki akacji. Diamenty rdzenia mają kąt wierzchołkowy 1200 i promień okrągłości 0,2 mm, zaś średnica kuli wynosi 1/16 "i 1/8". Test HRB (kulka) jest stosowany do miękkich i średnio twardych metali, podczas gdy HRC (stożek) jest stosowany do twardego drewna i materiałów poddanych obróbce cieplnej.

Całkowita możliwa głębokość penetracji wgłębień wynosi 0,2 mm (HRC) lub 0,26 mm (HRB) i jest podzielona na 100 części metodą HRC lub 130 dla metody HRB, więc twardość w metodzie Rockwella wynosi: 1e = 0,002 m. W metodzie HRC wgłębnik ma postać diamentowego pnia, który jest obciążony obciążeniem wstępnym F0 = 98,07 N przez okres 3 sekund, uzyskując w ten sposób punkt początkowy, od którego mierzona jest głębokość penetracji.

Całkowite obciążenie F następuje po dodaniu obciążenia głównego F1 = 1373N na czas 4 ± 2 sekundy, a stopień twardości określa głębokość penetracji wgłębnika hR po usunięciu obciążenia głównego F1, gdy zasypka występuje z powodu elastyczność materiału. W przypadku metody HRB zasada pomiaru jest taka sama, z tym wyjątkiem, że stalowa kula ma nadrukowane napięcie wstępne F0 = 98,07 N lub obciążenie główne F1 = 882,6 N, więc całkowite obciążenie wynosi F = 980,7 N.

Różnica między twardością Brinella i Rockwella

1. Wgłębniki twardości Brinella i Rockwella

W przypadku metody Brignella penetrator jest kulką wapienną (dla twardości do 450HB) lub twardym metalem (dla twardości do 650HB) o średnicy D, która jest emitowana siłą F w powierzchniowych warstwach materiału. Standardowe średnice kulek wynoszą 10, 5, 2,5, 2 i 1 mm.

W metodzie Rockwella stosuje się kilka rodzajów penetratorów: w przypadku miękkich materiałów stosuje się małą stalową kulkę (metoda HRB), w przypadku twardych materiałów stożek diamentowy (metoda HRC). Stożek diamentowy ma kąt wierzchołkowy 1200 i promień okrągłości 0,2 mm, zaś średnica stalowych kulek wynosi 1/16 ", 1/8", 1/4 "i 1/2".

2. Czas trwania twardości Brinella i Rockwella

Test Brinella jest bardzo wolny (30 - 60 sekund).

Test Rockwella jest krótszy (10–15 sekund).

3. Obliczanie twardości Brinella i Rockwella

Twardość Brinella (HB) to stosunek przyłożonej siły F (N) i powierzchni odcisku palca S (mm²⁾): HBW = (F * 0,102 / S); S = π * D * h.

W metodzie Rockwella HRB = 130 - (e / 0,002); HRC = 100 - (e / 0,002)

4. Zastosowanie twardości Brinella i Rockwella

Metoda Brinella jest stosowana do miękkich i średnio twardych materiałów.

Test Rockwella stosuje się do miękkich i średnio twardych materiałów (aluminium, miękka stal, stopy Cu itp.)

5. Zalety twardości Brinella i Rockwella

Zaletą metody Brinella jest proste przygotowanie powierzchni i łatwy pomiar średnicy wydruku.

Metoda Rockwella jest szybsza, szybszy odczyt twardości przyrządu jest szybszy, a test pozostawia płytki ślad.

6. Wady twardości Brinella i Rockwella

Wady metody Brinella polegają na tym, że nie można zmierzyć twardości ≥ 650 HB; twardość zależy od obciążenia i zgodnie z X (stopień obciążenia), dlatego konieczne jest wybranie odpowiedniej siły F; po pomiarze wrażenie jest duże i pozostawia widoczny ślad.

W przypadku testu Rockwella istnieje możliwość pęknięcia stożka i niedokładności ± 2 HRB / HRC.

Twardość Brinella vs. Rockwella: Tabela porównawcza

Podsumowanie wersetów Brinella Twardość Rockwella

• Metody Brinella i Rockwella należą do grupy statystycznych metod badania twardości. Każda metoda ma swój unikalny cel, zalety i wady.