Bok tamo! Kao dobavljač Rockwellovih mjerača tvrdoće, iz prve sam ruke vidio koliko su ti strojevi vrijedni u svijetu znanosti o materijalima. Jedno od najčešćih pitanja koje dobivam od kupaca je kako predvidjeti mehanička svojstva materijala na temelju rezultata ispitivanja tvrdoće po Rockwellu. U ovom postu na blogu podijelit ću neke uvide o ovoj temi i pokazati vam kako vam naši Rockwellovi ispitivači tvrdoće mogu pomoći da napravite točna predviđanja.
Razumijevanje Rockwellovog ispitivanja tvrdoće
Prije nego što zaronimo u predviđanje mehaničkih svojstava, pogledajmo na brzinu o čemu se radi u ispitivanju tvrdoće po Rockwellu. Ispitivanje tvrdoće po Rockwellu široko je korištena metoda za mjerenje tvrdoće materijala. Uključuje utiskivanje utiskivača na površinu materijala pod određenim opterećenjem i zatim mjerenje dubine utiskivanja. Vrijednost tvrdoće se određuje na temelju razlike u dubini prije i nakon primjene opterećenja.
Postoje dvije glavne vrste Rockwell testova tvrdoće: obični Rockwell test i površni Rockwell test. Redovni Rockwell test se koristi za materijale s relativno debelim presjekom, dok je površinski Rockwell test prikladan za tanke materijale ili površinski očvrsle slojeve.
Nudimo niz Rockwellovih uređaja za ispitivanje tvrdoće kako bismo zadovoljili različite potrebe ispitivanja. Na primjer,Površinski Rockwellov ispitivač tvrdoćeizvrstan je za one primjene tankih materijala. A ako tražite napredniju opciju s digitalnim zaslonom, mi imamoDigitalni zaslon za mjerenje tvrdoće po RockwelluiDigitalni zaslon Površinski Rockwellov ispitivač tvrdoće.
Odnos između tvrdoće po Rockwellu i mehaničkih svojstava
Tvrdoća je važno mehaničko svojstvo materijala i često je povezano s drugim svojstvima kao što su čvrstoća, rastegljivost i otpornost na trošenje. Evo kako možemo koristiti rezultate testa tvrdoće po Rockwellu za predviđanje ovih svojstava:
Snaga
Općenito, postoji pozitivna korelacija između tvrdoće po Rockwellu i čvrstoće materijala. Kako se tvrdoća materijala povećava, njegova čvrstoća također ima tendenciju povećanja. To je zato što tvrđi materijal ima otporniju strukturu, koja može izdržati veća opterećenja bez deformiranja.
Na primjer, u čelicima možemo koristiti empirijske jednadžbe za procjenu vlačne čvrstoće na temelju Rockwellove vrijednosti tvrdoće. Uobičajeno pravilo je da se za ugljične čelike vlačna čvrstoća (u MPa) može aproksimirati kao linearna funkcija Rockwell C tvrdoće (HRC). Međutim, važno je napomenuti da su ti odnosi specifični za materijal i mogu varirati ovisno o čimbenicima poput toplinske obrade i sastava legure materijala.
Duktilnost
Duktilnost je sposobnost materijala da se plastično deformira prije loma. Općenito, s povećanjem tvrdoće po Rockwellu rastegljivost materijala opada. Vjerojatnije je da će tvrdi materijal biti krt i slomiti se pod naprezanjem umjesto da se plastično deformira.
Kada testiramo materijal pomoću Rockwellovog uređaja za ispitivanje tvrdoće, visoka vrijednost tvrdoće može značiti da materijal ima nisku duktilnost. To je presudno u primjenama gdje materijal treba proći kroz neki oblik deformacije, kao što je proces oblikovanja metala.
Otpornost na trošenje
Otpornost na habanje još je jedno važno svojstvo koje se može povezati s tvrdoćom po Rockwellu. Tvrđi materijali obično imaju bolju otpornost na habanje jer se mogu oduprijeti abrazivnim silama koje uzrokuju trošenje.
Ako ustanovimo da materijal ima visoku vrijednost tvrdoće po Rockwellu, možemo očekivati da će se dobro ponašati u primjenama gdje je trošenje problem, poput alata za rezanje ili dijelova strojeva koji su u kontaktu s drugim površinama.
Koraci za predviđanje mehaničkih svojstava iz rezultata tvrdoće po Rockwellu
Sada kada razumijemo odnose između tvrdoće po Rockwellu i mehaničkih svojstava, prođimo kroz korake za predviđanje:
Korak 1: Provedite Rockwellov test tvrdoće
Prvo morate koristiti Rockwellov uređaj za mjerenje tvrdoće za mjerenje tvrdoće materijala. Obavezno slijedite odgovarajuće postupke ispitivanja, uključujući odabir pravog utiskivača i opterećenja na temelju vrste i debljine materijala.
Naši Rockwell uređaji za mjerenje tvrdoće dizajnirani su za jednostavno korištenje i davanje točnih rezultata. Bez obzira testirate li veliki komad metala ili malu komponentu, imamo tester koji može zadovoljiti vaše potrebe.
Korak 2: Odredite vrstu materijala
Nakon što dobijete vrijednost tvrdoće, morate znati vrstu materijala koji testirate. Različiti materijali imaju različite odnose između tvrdoće i mehaničkih svojstava. Na primjer, odnos između tvrdoće i čvrstoće u aluminijskim legurama drugačiji je od onog u čelicima.
Možete pogledati priručnike o materijalima ili koristiti druge analitičke metode za točnu identifikaciju vrste materijala.
Korak 3: Koristite empirijske odnose ili baze podataka
Na temelju vrste materijala, možete koristiti empirijske jednadžbe ili baze podataka za predviđanje mehaničkih svojstava. Postoje mnogi dostupni izvori koji pružaju odnose između tvrdoće po Rockwellu i svojstava kao što su čvrstoća, duktilnost i otpornost na trošenje za različite materijale.
Na primjer, neki inženjerski udžbenici ili online baze podataka imaju tablice koje pokazuju približnu vlačnu čvrstoću koja odgovara različitim vrijednostima tvrdoće po Rockwellu za različite čelike.
Korak 4: Razmotrite druge čimbenike
Važno je zapamtiti da predviđanje mehaničkih svojstava na temelju Rockwellove tvrdoće nije egzaktna znanost. Postoje i drugi čimbenici koji mogu utjecati na mehanička svojstva materijala, kao što su mikrostruktura, povijest toplinske obrade i prisutnost nečistoća.
Na primjer, materijal s istom vrijednošću tvrdoće po Rockwellu može imati različitu čvrstoću i duktilnost ovisno o tome je li bio kaljen i kaljen ili žaren. Dakle, kada dajete predviđanja, trebali biste uzeti u obzir i ove čimbenike.
Važnost točnog testiranja
Točno ispitivanje tvrdoće po Rockwellu ključno je za pouzdana predviđanja mehaničkih svojstava. Ako su rezultati testa netočni, predviđanja će također biti isključena.
Zato su naši Rockwell uređaji za ispitivanje tvrdoće dizajnirani imajući na umu preciznost. Kalibrirani su kako bi se osigurali točni i ponovljivi rezultati. Također pružamo obuku i podršku našim klijentima kako bismo im pomogli da ispravno koriste testere.
Obratite nam se za vaš Rockwellov ispitivač tvrdoće
Ako ste u potrazi za Rockwell uređajem za ispitivanje tvrdoće ili trebate više informacija o predviđanju mehaničkih svojstava na temelju rezultata ispitivanja tvrdoće, slobodno nas kontaktirajte. Imamo tim stručnjaka koji vam mogu pomoći odabrati pravi tester za vašu aplikaciju i pružiti vam smjernice za njegovu učinkovitu upotrebu.
Bilo da ste mali proizvođač ili velika istraživačka ustanova, imamo pravo rješenje za vas. Radimo zajedno kako bismo osigurali točna i pouzdana ispitivanja tvrdoće i predviđanje svojstava.
Reference
- Callister, WD i Rethwisch, DG (2011.). Znanost o materijalima i inženjerstvo: Uvod. Wiley.
- Odbor za ASM priručnik. (1990). ASM priručnik, svezak 8: Mehaničko ispitivanje i procjena. ASM International.