صلابة المعادن المشتركة

الصلابة هي مؤشر خاصية ميكانيكية يقيس درجة ليونة وصلابة المادة المعدنية. إنه يمثل قدرة الحجم المحلي على سطح المعدن على مقاومة التشوه. الصلابة ليست مفهومًا فيزيائيًا بسيطًا، ولكنها مؤشر شامل للخواص الميكانيكية مثل مرونة المواد، واللدونة، والقوة، والمتانة.

 

نحن أود أن أشارك بعض المعلومات حول الصلابة اليوم.

 

 

تعريف:

الصلابة هي مؤشر أداء يقيس درجة ليونة وصلابة المواد المعدنية. يستخدم اختبار الصلابة على نطاق واسع في ممارسات الإنتاج والبحث العلمي بسبب خصائصه المتمثلة في طرق الاختبار البسيطة والسريعة، والاختبار غير المدمر للأجزاء، وبعض العلاقات مع الخواص الميكانيكية الأخرى. يتم استخدامه لاختبار وتقييم خصائص المواد المعدنية. هناك العديد من طرق اختبار الصلابة، والتي يمكن تقسيمها بشكل أساسي إلى عدة أنواع: طريقة المسافة البادئة (مثل صلابة Brinell وRockwell وVickers وما إلى ذلك)، وطريقة الخدش (مثل طريقة Mohs، وما إلى ذلك)، وطريقة الارتداد (مثل Shore) الطريقة) الخ

 

يختلف المعنى المادي لقيم الصلابة باختلاف طرق الاختبار. تمثل قيمة الصلابة لطريقة المسافة البادئة قدرة سطح المادة على مقاومة التشوه البلاستيكي الناجم عن المسافة البادئة لجسم آخر؛ تمثل قيمة الصلابة لطريقة الخدش قدرة المعدن على مقاومة الكسور السطحية المحلية؛ تمثل صلابة طريقة الارتداد حجم عمل التشوه المرن للمعدن. ولذلك، فإن قيمة الصلابة ليست مجرد كمية فيزيائية، ولكنها مؤشر أداء شامل يميز سلسلة من مجموعات مختلفة من الكميات الفيزيائية مثل المرونة واللدونة وتعزيز التشوه والقوة وصلابة المواد. من المعتقد بشكل عام أن الصلابة هي قدرة المعدن على مقاومة التشوه أو الكسر ضمن حجم صغير على السطح

 

فئة:

رمز صلابة المعدن هو H. وفقًا لطرق اختبار الصلابة المختلفة، تشمل المؤشرات التقليدية صلابة برينل (HB)، وروكويل (HRC)، وصلابة فيكرز (HV)، وليب (HL)، ومن بينها صلابة HB وHRC الأكثر شيوعًا.

 

يقيس:

 

لدى HB مجموعة واسعة من التطبيقات، في حين أن HRC مناسب للمواد ذات صلابة السطح العالية، مثل صلابة المعالجة الحرارية. يكمن الفرق بين الاثنين في رؤوس القياس المختلفة لجهاز اختبار الصلابة. رأس القياس لاختبار صلابة برينل عبارة عن كرة فولاذية، في حين أن رأس القياس لاختبار صلابة روكويل عبارة عن ألماس.

 

الجهد العالي مناسب للتحليل المجهري. يتم الحصول على صلابة فيكرز (HV) عن طريق الضغط على مسافة بادئة مخروطية مربعة الشكل بحمولة تصل إلى 120 كجم وزاوية عليا تبلغ 136 درجة على سطح المادة، وتقسيم مساحة سطح المسافة البادئة للمادة على قيمة الحمولة.

 

جهاز اختبار الصلابة المحمول HL، سهل القياس، يستخدم رأس كرة التأثير للتأثير على سطح الصلابة، مما يسبب الارتداد؛ احسب الصلابة باستخدام نسبة سرعة الارتداد وسرعة تأثير المثقاب على مسافة 1 مم من سطح العينة. الصيغة هي: صلابة ليب HL=1000 × VB (سرعة الارتداد)/VA (سرعة التأثير).

يمكن لجهاز اختبار صلابة Leeb المحمول تحويل قياسات صلابة Brinell (HB) وRockwell (HRC) وVickers (HV) وShore (HS) باستخدام Leeb (HL). بدلا من ذلك، يمكن قياس قيم الصلابة مباشرة باستخدام مبادئ برينل (HB)، روكويل (HRC)، فيكرز (HV)، ليدز (HL)، وشور (HS).

 

صلابة برينل

 

تُستخدم صلابة برينل (HB) بشكل عام عندما تكون المواد أكثر ليونة، مثل المعادن غير الحديدية أو الفولاذ قبل المعالجة الحرارية أو بعد التلدين. يتم استخدام صلابة روكويل (HRC) بشكل عام للمواد ذات الصلابة العالية، مثل الصلابة بعد المعالجة الحرارية، وما إلى ذلك.

صلابة القماش (HB) هي حمل اختبار بحجم معين، حيث يتم ضغط قطر معين من الكرة الفولاذية المسقية أو كرة السبائك الصلبة على سطح المعدن الذي تم اختباره، ويتم الاحتفاظ بها لفترة محددة، ثم يتم تفريغها لقياس قطر المسافة البادئة على السطح الذي تم اختباره. قيمة صلابة برينل هي الحاصل الذي يتم الحصول عليه عن طريق قسمة الحمل على مساحة السطح الكروية للمسافة البادئة. بشكل عام، يتم ضغط كرة فولاذية صلبة بحجم معين (قطرها عادة 10 مم) على سطح المادة تحت حمل معين (عادة 3000 كجم)، ويتم الاحتفاظ بها لفترة من الوقت، وبعد التفريغ، يتم تحديد نسبة الحمولة إلى منطقة الثلم هي قيمة صلابة برينل (HB)، بالكيلوجرام لكل متر مربع (N/mm2).

 

صلابة روكويل

 

Rockwell hardness is the process of pressing a very hard steel ball or diamond cone into the surface of a specimen under a certain load, and determining the hardness of the material based on the depth of indentation [3]. Rockwell hardness is a hardness index determined by the depth of indentation plastic deformation. Use 0.002 millimeters as a hardness unit. When HB>450 أو أن العينة صغيرة جدًا، فلا يمكن استخدام اختبار صلابة برينل ويجب استخدام قياس صلابة روكويل بدلاً من ذلك. وهو عبارة عن مخروط ماسي بزاوية عليا 120 درجة أو كرة فولاذية بقطر 1.59 و 3.18 ملم، يتم ضغطها على سطح المادة المختبرة تحت حمل معين، ويتم حساب صلابة المادة من عمق المادة المختبرة. المسافة البادئة. وفقًا لاختلاف صلابة مواد الاختبار، هناك ثلاثة مقاييس مختلفة لتمثيلها:

 

HRA: عبارة عن صلابة يتم الحصول عليها باستخدام حمولة 60 كجم وإسناد مخروطي ماسي، يستخدم للمواد ذات الصلابة العالية للغاية (مثل السبائك الصلبة).

HRB: هي الصلابة التي يتم الحصول عليها باستخدام حمولة 100 كجم وكرة فولاذية مسقية بقطر 1.58 مم، تستخدم للمواد ذات الصلابة الأقل (مثل الفولاذ الملدن والحديد الزهر وما إلى ذلك).

HRC: هي صلابة يتم الحصول عليها باستخدام حمولة 150 كجم ومخروط ألماسي، يستخدم للمواد ذات الصلابة العالية (مثل الفولاذ المروي).

 

صلابة فيكرز

 

يعد اختبار صلابة فيكرز للأنابيب الفولاذية غير الملحومة أيضًا طريقة اختبار المسافة البادئة التي يمكن استخدامها لتحديد صلابة المواد المعدنية الرقيقة جدًا والطبقات السطحية. وهي تتمتع بالمزايا الرئيسية لطرق برينل وروكويل وتتغلب على عيوبها الأساسية، ولكنها ليست بسيطة مثل طريقة روكويل، ونادرا ما تستخدم طريقة فيكرز في معايير الأنابيب الفولاذية.