Определение твердости по методу роквелла: таблица, шкала, обозначение и единицы измерения

alexxlab | 29.02.1976 | 0 | Разное

Определение твердости. Метод Роквелла (Часть 1)

К методу определения твердости по Роквеллу относят многочисленные варианты реализации того же принципа, что и Бринелля, но используют инденторы с несколькими диаметрами. В методе используются следующие инденторы: конические алмазные, а также шарики из закаленной стали диаметром 1/16, 1/8, 1/4 и 1/2 дюйма. Отпечатки, полученные в результате испытания твердости по Роквеллу, меньше, чем в испытании по Бринеллю. Это позволяет производить испытания на относительно малой площади металла.

Используя один из этих инденторов, можно прикладывать разные нагрузки к большинству испытываемых материалов. Прикладываемые нагрузки значительно ниже нагрузок при испытании по Бринеллю и лежат в диапазоне от 60 до 150 кгс. Одна из групп испытаний по Роквеллу называется «поверхностными испытаниями». Они предназначены в первую очередь для определения твердости тонких металлических образцов и проволоки: прикладываемые здесь нагрузки значительно ниже нагрузок. Которые создаются в других видах испытаний по Роквеллу.

Так же как и для испытаний по Бринеллю, испытываемая поверхность должна быть правильно подготовлена перед началом испытания. Для точного определения твердости необходимо пользоваться надежными техническими средствами. После подготовки образца требуется правильно выбрать шкалу, исходя виз предполагаемого значения твердости. Шкалы «В» и «С» используются в основном для сталей, причем шкала «В» чаще используется для более мягких сплавов, а шкала «С» — для более твердых марок. В случаях, вызывающих  сомнения в выборе шкалы для неизвестного сплава, следует пользоваться шкалой «А», поскольку она включает в себя диапазон твердости, перекрывающих диапазоны шкал «В» и «С». Для преобразования показателей твердости из одной шкалы в другую составлены таблицы пересчета.

После выбора нужной шкалы и калибровки контрольного блока испытываемый образец помещают на стол в испытательной машине Роквелла. Стол может быть различной формы, выбор которой зависит от конфигурации объекта испытаний. Во избежание погрешности определения твердости, испытываемый образец должен иметь достаточную опору. Определение твердости по Роквеллу основано на высокоточных измерениях глубины внедрения индентора. Поэтому, если объект испытаний не установлен на достаточно твердое основание, результаты испытаний могут быть неточными. Разброс результатов измерения глубины, составляющий 0.00008 дюйма, может вызвать изменение числа твердости по Роквеллу на 1. Стендовая модель выполняет измерения глубины в автоматическом режиме.

Твердость древесины

Что такое твёрдость мы все интуитивно понимаем. Но, чтобы сравнивать между собой различные материалы по их твёрдости, необходимо определить твёрдость как понятие, как физическую величину, ввести единицы и разработать методы измерения твёрдости.

Твёрдость как понятие формулируется достаточно просто: это способность материала оказывать сопротивление внедрению в него более твёрдого тела.

А вот с единицами измерения твёрдости всё гораздо сложнее. Дело в том, что материалы настолько сильно различаются по своей твёрдости, что оказалось невозможным использовать единый метод и, соответственно, ввести единую единицу твёрдости для всех материалов.

В настоящее время применяются несколько различных методов измерения, и в каждом из них используется своя единица твёрдости. Поэтому, когда приводят численное значение твёрдости какого-либо материала, всегда указывают, каким методом оно определено.

Все существующие методы определения твёрдости основываются на внедрении в исследуемый образец какого-либо стандартного тела – индентора и на изучении отпечатка, остающегося после внедрения. Статические методы используют внедрение индентора под действием постоянной силы в течение определённого промежутка времени. Динамические методы используют либо выстреливание индентора в образец, либо падение индентора на образец с определённой высоты.

Среди статических методов наиболее распространёнными являются методы Бринелля, Виккерса и Роквелла, среди динамических – метод Шора.

По Бринеллю твёрдость определяется как отношение нагрузки к площади сферического сегмента – отпечатка в образце от действия шарика-индентора. Числа твёрдости HB по Бринеллю (ГОСТ 9012-59) соответствуют величине этого отношения, когда нагрузка выражена в килограммах силы (кгс), а площадь в квадратных миллиметрах. Иногда твёрдость по Бринеллю выражают в мегапаскалях (1 Мпа = 9,81 кгс/мм²).

Метод Виккерса (ГОСТ 2999-75) отличается использованием алмазного индентора в виде правильной четырехгранной пирамиды и тем, что при испытаниях определяется среднее арифметическое диагоналей оставляемого индентором следа. Числа твёрдости HV по Виккерсу имеют ту же размерность, что и числа твёрдости HB по Бринеллю. Более того, для материалов малой и средней твёрдости оба метода дают близкие результаты. И только у очень твёрдых материалов числа твёрдости HV по Виккерсу значительно превышают значения HB, полученные по методу Бринелля.

В методе Роквелла в качестве индентора используют алмазный конус или стальной шарик и измеряют глубину проникновения индентора в образец. Для оценки твёрдости по Роквеллу используют условную единицу HR, которая соответствует глубине проникновения 0,002 мм. Кроме того, в методе Роквелла используют различные шкалы, обозначаемые буквами латинского алфавита. Соответственно, числа твёрдости по Роквеллу имеют обозначения: HRA, HRB, HRC…

Для определения статической твёрдости древесины согласно ГОСТ-16483.17-81 используется методика, основанная на методе Бринелля. Однако, в ней имеются отличия от классического метода Бринелля. В качестве индентора используется пуансон с полусферическим наконечником радиуса r = 5,64 мм. Пуансон медленно нагружают до тех пор, пока полусферический наконечник не погрузится полностью в образец, и измеряют величину F нагрузки, которая для этого потребовалась. Твёрдость определяют как отношение величины

F к площади основания полусферического наконечника, которая равна 100 квадратным миллиметрам. Согласно ГОСТ-16483.17-81 твёрдость древесины измеряют в ньютонах на квадратный миллиметр.

Т.к. древесина – не изотропный материал, твёрдость определяют на поверхностях тангентального, радиального и поперечного разрезов древесины.

ГОСТ-16483.17-81 предусматривает и такие случаи, когда образцы раскалываются при внедрении индентора. В случае раскалывания образцов наконечник пуансона погружают на половинную глубину (2,82 мм), а полученный результат умножают на 4/3.

Древесина – гигроскопичный материал, и её твердость существенно зависит от влажности. Поэтому согласно ГОСТ-16483.17-81 испытания на твёрдость обязательно сопровождаются определением влажности образцов. Твёрдость, определённую при влажности в момент испытаний, затем приводят к твёрдости при стандартной влажности 12% с помощью формулы приведения (ГОСТ-16483.17-81).

Пользование справочными данными о твёрдости различных пород древесины затруднено тем, что многие авторы используют разные единицы силы и площади. Несмотря на то, что ГОСТ-16483.17-81 однозначно устанавливает в качестве единицы твёрдости древесины Н/мм², часто встречаются данные, где твёрдость измеряется в кгс/мм² и даже в кгс/см². Поэтому при пользовании справочными данными нужно внимательно относиться к тому, какие единицы использует автор, и не забывать об известных соотношениях: 1 кгс/мм² = 9,81 Н/мм² = 100 кгс/см².

Технологии измерения для обеспечения качества покрытий Oerlikon Balzers « Oerlikon Balzers

Стандартизированные процедуры испытаний гарантируют надежность всех утверждений касательно качества покрытий.

Методы испытаний для обеспечения качества

Метод	Свойство	Ограничения	Точность	Разрушающее воздействие на
Сферическое истирание	Толщина покрытия	Геометрическая форма, шероховатость	0,3 – 0,5 мкм	покрытия да	подложки да
Рентгеновская люминесценция	Толщина покрытия	Геометрическая форма, состав (элемент)	0,3 – 0,5 мкм	нет	нет
Твердость по шкале Роквелла (HRC)	Твердость подложки	Твердость подложки, геометрическая форма	± 1 HRC	да	да
Определение твердости по Роквеллу	Адгезия покрытия	Твердость подложки, геометрическая форма	± 0,5 класса HF	да	да
Измерение цвета	Цвет покрытия	Плоская поверхность	± 1 единица CIELAB	нет	нет
Контактный профилометр с регистрирующей иглой	Шероховатость	Геометрическая форма	*	нет	нет

* В зависимости от условий испытания

Определение толщины покрытия посредством испытания на сферическое истирание

При использовании этой технологии измерения определяются размеры сферического отпечатка, оставленного в подложке в результате истирания стальным шариком. Затем на основании этих данных рассчитывается толщина покрытия.

1 Алмазный индентор Роквелла
2 Покрытие
3 Подложка
4 Покрытие с отпечатком для определения твердости в HRC (вид сверху)

Толщина покрытия, определенная посредством испытания с измерением сферического истирания.

Испытание на адгезию по методу Роквелла

Выполняется стандартное определение твердости по Роквеллу (DIN 50103), после чего анализируется сетка трещин в покрытии и отслаивание по краю отпечатка при помощи оптического микроскопа. После этого адгезия покрытия соотносится с одним из шести классов адгезии.

1 Индентор Роквелла
2 Покрытие
3 Подложка
4 Покрытие со сферическим отпечатком (вид сверху)

Определение адгезии покрытия посредством отпечатка по методу Роквелла

 

Методы измерения твердости металлов

Все методы измерения твердости металлов можно условно разделить на две группы: прямые и косвенные.

 

 1. Прямые методы

 Это классические методы измерения твердости по Бринеллю, по Роквеллу, по Виккерсу, по Шору, по Супер-Роквеллу. Твердость металлов измеряется или оценивается в единицах твердости. Принцип измерения твердости всеми прямыми методами вытекает из определения твердости – способности материала сопротивляться внедрению другого, более твердого тела. В качестве более твердого тела используются инденторы, изготавливаемые, например, из алмаза или карбида вольфрама и имеющие определенную форму –шарик, конус, пирамида.

Приборы для измерения твердости прямыми методами являются стационарными установками, где к индентору, внедряющемуся в изделие или образец, прикладывается определенная нагрузка. Например, стационарный твердомер Роквелла NOVOTEST ТС-Р комплектуется двумя инденторами – шарик с диаметром 1.5875 мм и алмазная конусная пирамидка с углом 120°, прилагаемые испытательные нагрузки 60,100 и 150 кг.

После приложения нагрузки на поверхности образца остается отпечаток. Для каждого прямого метода определения твердости сформулирована зависимость для вычисления значения твердости по известным значениям приложенного усилия и определенным геометрическим параметрам отпечатка. Для метода Роквелла, к примеру, регистрируется глубина отпечатка.

Из достоинств прямых методов измерения твердости стоит отметить универсальность в отношении материала испытываемого образца. Стационарные твердомеры изначально готовы к измерению твердости любых металлов и сплавов без дополнительной калибровки. Недостатки – отсутствие мобильности, ограничение по размерам измеряемых изделии, наличие достаточно большого отпечатка, невысокий темп проведения замеров.

 2. Косвенные методы

 Косвенных методов всего два – ультразвуковой и динамический. Эти методы не напрямую измеряют твердость, а лишь оценивают значение твердости металла в зависимости от других физических свойств.

2.1. Измерение твердости ультразвуком заключается в фиксации степени изменения (затухания) частоты колебаний стержня с закрепленным на конце индентором при внедрении в поверхность образца. Чем мягче металл, тем больше глубина проникновения индентора и, соответственно, площадь его контакта с металлом, тем выше степень затухания частоты колебаний (в ультразвуковом диапазоне). Метод практически не имеет ограничений по массе и размерам испытуемых изделий, оставляет едва заметный отпечаток, применим для измерения твердости поверхностно упрочненных слоев и изделий со сложной конструкцией (шестерни, подшипники, метизы и т.д.). Ограниченно применяется на изделиях с крупнозернистой структурой.

2.2. Динамический метод реализует зависимость скорости отскока твердого тела от твердости на поверхности соударения. Чем мягче металл, тем больше энергии удара уходит на формирование отпечатка (пластическая деформация) и тем меньше скорость отскока бойка с твердосплавным шариком. Динамический метод применим для крупных, массивных изделий с весом не менее 5 кг и толщиной стенки не менее 10 мм. Подходит для измерения твердости, в том числе и на литых изделиях. Менее чувствителен к качеству поверхности, чем ультразвуковой метод.

2.3. Оба косвенных метода получили распространение в виде портативных, электронных приборов. Измерение твердости переносным твердомером основано на правильном выборе метода контроля (ультразвук или динамика) и использовании корректной калибровки прибора. Обычно портативные твердомеры изначально откалиброваны по стали на стальных мерах твердости и имеют возможность пользовательской калибровки на других металлах и сплавах при наличии образцов с известной твердостью.

Преимущества переносных твердомеров NOVOTEST очевидны: мобильность, портативность, автономность, высокая скорость проведения измерений. Также стоит отметить наличие в электронных приборах возможности измерения твердости по нескольким шкалам, архивации и статистической обработки данных, связи с компьютером.

 3. Меры твердости

 Используются для настройки и проверки как портативных, так и стационарных твердомеров. Выпускаются по каждой шкале твердости отдельно и имеют уникальные размеры и номиналы в единицах твердости в соответствии с нормативно-технической документацией. При работе с динамическими твердомерами следует учитывать тот факт, что масса любой меры твердости меньше 5 кг. В этом случае меры притираются на массивную плиту через слой смазки.

Автор: Сергей Погорелов

Обзор методов измерения твердости металлов и сплавов

Исторически с развитием технологий обработки металлов появлялись и совершенствовались способы контроля качества металлических изделий.
Известно множество способов определения твердости металлов и сплавов:

• Вдавливание индентора под действием статической нагрузки (нагрузка прикладывается плавно) – по методу Бринелля, Роквелла, Супер-Роквелла, Виккерса, М.С.Дрозда, Герца, Лудвика, монотрон Шора;
• Динамическое вдавливание индентора (нагрузка прикладывается ударом) – по методу Мартеля, Польди, вертикальный копер Николаева, пружинный прибор Шоппера и Баумана, маятниковый копер Вальцеля, маятник Герберта, маятниковый склерометр Кузнецова;
• Измерение микротвердости статическим вдавливанием – по методу Липса, Егорова, Хрущева, Скворцова, Алехина, Терновского, Шоршорова, Берковича, Кнупа, Петерса, Эмерсона, микротвердомер Цейсса-Ганеманна;
• Метод упругого отскока бойка – склероскоп Шора;
• Измерение твердости царапанием – по Моосу, напильник Барба, прибор Мартенса, Хенкинса, микрохарактеризатор Бирбаума, склерометр О’Нейля, Григорович, Беркович).

В целом, по характеру воздействия индентора на поверхность исследуемого объекта можно узнать конкретные свойства материала: вдавливание определяет способность к сопротивлению пластической деформации, отскок показывает упругие свойства, царапанье характеризует сопротивление разрушению.

Многие приемы сейчас используются редко или вовсе ушли в прошлое.
На данный момент основные и самые распространенные методы контроля твердости металлов условно делят на две группы: прямые и косвенные.

Прямые методы измерения твердости
основаны на способности материала сопротивляться внедрению другого, более твердого тела – индентора. Инденторы изготавливаются в форме конуса или пирамиды из алмаза, в форме шарика – из закаленной стали или карбида вольфрама.

Прямые методы реализуют в основном cтационарные твердомеры по шкалам Бринелля (HB), Роквелла (HRA, HRB, HRC), Супер-Роквелла (HRN и HRT), Виккерса (HV).

Сущность испытаний заключается в том, что после внедрения индентора, при приложении заданной статической нагрузки, происходит пластическая деформация исследуемого материала. На поверхности образца остается отпечаток.
Вычисление значения твердости строится на зависимости приложенного усилия и определенных геометрических параметров отпечатка. Для каждого прямого метода предусмотрена своя зависимость (см. таблицу ниже). Например, при замерах по Роквеллу фиксируется глубина отпечатка: чем она меньше, тем выше твердость объекта.

Плюсы: стационарные твердомеры применяются для контроля любых металлов и сплавов; выдают результат с минимальной погрешностью; не требуют дополнительной калибровки.

Минусы: работают на одном месте, как правило в специально оборудованной лаборатории; необходимо заранее готовить образцы, либо изделие должно иметь конкретные габариты; необходима квалификация оператора; невысокая скорость выполнения исследований.

Косвенные методы измерения твердости
подразделяются на ультразвуковой и динамический – они не напрямую измеряют твердость, а только оценивают значение твердости металла в зависимости от других физических свойств.

Косвенные методы реализуют портативные твердомеры – ультразвуковые и динамические. Результат можно получить как в самых распространенных единицах твердости, таких как Роквелл С (HRC), Бринелль (НВ), Виккерс (HV), так и в реже используемых единицах Роквелла А и В (HRA, HRB), Шора D (HSD) и других.

Ультразвуковой метод (ультразвуковой контактный импеданс) основан на фиксации степени затухания резонансной частоты колебаний металлического стержня с алмазным наконечником (индентором) при внедрении его в поверхность металлического изделия.  

При глубоком внедрении индентора в мягкий металл будет большая площадь контакта алмаза с материалом, значит будет выше степень затухания частоты колебаний.

Применим к изделиям практически любых габаритов по массе и размерам; оставляет незаметный отпечаток; подходит для измерения твердости поверхностно упрочненных слоев; удобен для образцов со сложной конфигурацией (шестерни, подшипники, метизы). Применение на изделиях с крупнозернистой структурой ограничено (чугуны, бронза).

Динамический метод (Либа) основан на определении отношения скорости бойка при отскоке от поверхности измеряемого образца к скорости бойка при соударении с поверхностью образца. В качестве бойка используется твердосплавный шарик (карбид вольфрама WC-Co).

Чем ниже твердость металла, тем больше энергии удара уходит на формирование отпечатка и тем меньше скорость отскока бойка.

Подходит для массивных изделий; образцов с высокошероховатой поверхностью; объектов со значительной толщиной упрочненного или закаленного слоя.

Плюсы: портативные твердомеры автономны, просты в управлении, работают в труднодоступных зонах, обладают высокой скоростью проведения замеров.

Минусы: погрешность результатов измерений выше, чем у стационарных приборов; иногда требуется дополнительная калибровка шкал.

Общие требования к испытаниям

• Вне зависимости от величины прилагаемого усилия или затрачиваемой энергии, значение твердости для однородного тела при постоянной температуре должно быть материальной константой.
• Поверхность объекта должна быть подготовлена в соответствии с методикой измерения.
• Образец должен быть надежно зафиксирован, чтобы исключить смещение относительно оси приложения нагрузки со стороны прибора.
• Твердость должна иметь совершенно определенный и ясный физический смысл, правильную размерность, характеризующую сопротивление материала пластической деформации.

Чем выше твердость образца, тем более высокая нагрузка нужна при его исследовании. Чем точнее метод, тем выше требования к подготовке поверхности контролируемого экземпляра. Вообще, чем тщательнее будет подготовлен образец для испытаний, тем меньше будет погрешность результата при использовании и стационарного, и портативного твердомера.

Классические прямые методы измерения твердости путем внедрения индентора под действием статической нагрузки

Метод	Принцип вычисления твердости	Шероховатость поверхности образца, Ra	Индентор	yyНагрузкаff	Шкала	Применение
Бринелля	По диаметру отпечатка — как приложенная  нагрузка, деленная на площадь поверхности отпечатка (кгс/мм²)	1,25 – 2,5	Твердосплавный шарик диаметром 1; 2; 2,5; 5 и 10 мм	1 кгс (9,8Н) – 3000 кгс (29420Н)	HB	Закаленные и незакаленные стали, мягкие металлы и сплавы (свинец, олово), титан, медь, алюминий, чугун, высокопрочные сплавы (на основе никеля, кобальта и др.), подшипниковые сплавы
Роквелла	По глубине вдавливания — как относительная разница в глубине вдавливания индентора при приложении основной и предварительной (10 кгс) нагрузки	0,38 – 2,5	Алмазный конус с углом при вершине 120°	60 кгс (588Н)	HRA	Коррозионностойкие и жаропрочные стали
			Твердосплавный шарик диаметром 1/16 дюйма (1,588 мм)	100 кгс (980Н)	HRB	Сплавы меди, алюминиевые сплавы, бронза, ковкий чугун, низкоуглеродистые стали
			Алмазный конус с углом при вершине 120°	150 кгс (1471Н)	HRC	Высокоуглеродистые стали после термической или химико-термической обработки
Супер-Роквелла		0,08 – 0,16	Алмазный конус с углом при вершине 120° или твердосплавный шарик диаметром 1/16 дюйма (1,588 мм)	15 кгс (147,1Н) 30 кгс (294,2Н) 45 кгс (441,3Н)	HRN, HRT	Алюминиевые сплавы, детали с упрочненными поверхностными слоями, тонкие малогабаритные образцы
Виккерса	Производится деление нагрузки на площадь боковой поверхности полученного отпечатка	0,02 – 0,04	Алмазный индентор в форме правильной четырехгранной пирамиды с углом 136° между противоположными гранями	1 кгс (9,8Н) – 100 кгс (980Н)	HV	Высокопрочные стали, чугун, цветные металлы и сплавы; закаленные и незакаленные стали, литье; тонкие листовые материалы; поверхности с гальваническим (цинкование, хромирование), азотированным, луженым покрытием различной толщины
Микро-Виккерса				0,01 кгс (0,098Н) – 5 кгс (49Н)		Тонкие закаленные слои; анодированные, цементированные, азотированные детали; поверхности с тонким гальваническим покрытием; изделия из высокопрочных металлов и сплавов; тонколистовые стали

Меры твёрдости по Роквеллу, Бринеллю, Виккерсу

Меры твердости

Для проверки различных приборов и измерения твердости различных материалов используются меры твёрдости. В современное время их существует несколько видов, а именно:

• метод Бриннеля (МТБ)
• метод Роквелла (МТР)
• метод Виккерса (МТВ)
• метод супер-Роквелла (МТСР)

Меры представляют собой специальные плитки, имеющие круглую или прямоугольную форму и изготовляются преимущественно из легированной и углеродистой стали.

Образцовые меры твёрдости – это современное средство измерения, которой необходимо обеспечить обязательную, с периодичностью раз в два года, проверку. Если вам необходимо приобрести действительно качественные приспособления, следите за тем, чтобы они отвечали ГОСТ 9031-75, в котором описаны методы контроля, основные характеристики, и правила маркировки данных образцов.

Меры твердости МТР-1

Этот комплект образцовых мер может с успехом применяться для калибровки по методу Роквелла механических твердомеров. Вне всякого сомнения, приспособления стоит назвать наиболее распространенными в ряду прочих, а также наиболее простыми в использовании. Этот метод основан, прежде всего, на использовании изделий с алмазными наконечниками, выполненными в виде конусов или стальных сфер.

Мера твердости МТБ-1

Это комплект мер определения твердости материалов по Бриннелю. Используется, в основном, для твердомеров механического типа. С помощью таких приспособлений опытным путем измеряется твердость материала до его упругого восстановления. Наконечник твердомеров с небольшим усилием вдавливают в изделие специальным прессом, оставляют на 30 секунд, после чего измеряют сферический отпечаток. Твердость материалов, полученных с использованием МТБ-1, указывается в единицах НВ.

Меры твёрдости МТВ-1

Это комплект образцовых мер использует специальный метод Виккерса. Принцип этого метода заключается в использовании четырёхгранной алмазной пирамиды с двугранным углом, равным 136°.

Меры твёрдости МТСР-1

Преимущественно эти образцовые меры МТСР-1 используются для измерения твердости получаемых изделий по методу Супер-Роквелла. В данном случае в процессе получения данных о твердости исследуемого образца используется твердомер с алмазным наконечником, выполненным в виде стального шарика или конуса. Он вдавливается в поверхность образца в два приёма с последующим измерением остаточного глубины внедрения наконечника.

Твердомер ТР-150 для определения твердости материалов по методу Роквелла – Партнерский материал

Существует несколько видов устройств, позволяющих измерять твердость материалов в лабораторных условиях, а их общая классификация основана на методах проведения замеров

Выбор последних зависит от твёрдости исследуемого образца, что также предопределяет использование того или иного твердомера (или дюромера): для относительно мягких изделий применяются инструменты, работающие по принципу Бриннеля или Шора, для самых твердых – применяется метод Виккерса. Для большей же части материалов, включая большинство металлов и сталей, входящих в категорию «обычных» твердых веществ, специалисты проводят замеры с помощью твердомеров Роквелла.

 

Методика, предложенная учеными-однофамильцами Хью и Стэнли Роквеллами, сводилась к воздействию на испытуемый объект алмазным конусом с четко заданной величиной угла вершины (120°), а затем стальным шариком (диаметр 1,588 мм.) Путем вдавливания этих инденторов в твердый материал с одинаковым усилием удается получить углубления определенной глубины, замеряв которую можно делать выводы о твердости исследуемого вещества. При этом методика Роквелла подразумевает использование одной из нескольких шкал, каждой из которой соответствуют свои показатели при конкретной нагрузке:

 

• шкала А – 60 кгс.,
• шкала В – 100 кгс.,
• шкала С – 150 кгс.

 

Всего же Роквеллы предложили 11 шкал определения твердости, где применяются разные инденторы, дается разная испытательная нагрузка, применяются свои константы в формуле вычисления показателей.

 

Особенности проведения замеров твердости металлов по Роквеллу

 

Твердомеры Роквелла оснащаются инденторами строго установленного типа: коническим алмазным наконечником и шариком, материалом которого выступает либо инструментальная закаленная сталь, либо карбид вольфрама. Свою роль играет и толщина испытуемого образца: она не должна быть меньше десяти размеров глубины проникновения наконечника. Еще одно важное условие проведения измерений по Роквеллу – расстояние между отпечатками, которое не должно быть меньше 3 диаметров самого большого из них (замеряется между центрами).

 

Конструкция стационарного твердомера

 

Одним из самых простых и распространенных приборов, используемых в лабораториях для измерения твердости металлов по Роквеллу, является электромеханический твердомер серии ТР-150М. Работающее от розетки 230 В (± 10 %), это устройство имеет относительно компактные размеры – 240*500*700 мм., а также комплектуется необходимыми инденторами и двумя столиками – плоским и призматическим. Показания, которые позволяет снимать прибор ТР-150М, будут соответствовать стандартам ГОСТ 9013 и ИСО 6508, а в качестве испытуемых образцов здесь допускается использовать графиты и электрографиты, пластмассы, металлы и их различные сплавы. Для приложения и снятия нагрузки в устройстве предусмотрен надежный электромеханический привод, управляемый поворотом специальной ручки.

 

Порядок выполнения измерений на стационарном твердомере ТР-150М

 

Твердость материала должна измеряться с учетом следующей последовательности обязательных действий:

 

2. Выбираем подходящую шкалу (А, В, С).
3. Устанавливаем соответствующий индентор и определяем необходимую нагрузку.
4. Осуществляем два пробных отпечатка для проверки правильности установки столиков и индентора.
5. Закрепляем на столике эталонный блок.
6. Прикладываем предварительную нагрузку (10 кгс.)
7. Обнуляем шкалу.
8. Прикладываем основную нагрузку.
9. Дожидаемся установки максимального усилия и снимаем нагрузку.
10. Считываем показатели твердости с циферблата, используя для этого соответствующую шкалу.

 

на правах рекламы

Нашли опечатку? Выделите текст и нажмите CTRL+ENTER
Мы будем Вам благодарны!

276623276623

Сейчас читают:

Испытание на твердость по Роквеллу | Бюлер

Методы испытаний Роквелла определены в следующих стандартах: ASTM E18 Metals, ISO 6508 Metals и ASTM D785 Plastics. Рекомендуется, чтобы операторы имели актуальную копию соответствующих стандартов, которые регулярно обновляются. Испытание на твердость по Роквеллу основано на измерении глубины, на которую индентор подвергается воздействию большой (основной) нагрузки сверх глубины, возникающей в результате ранее приложенной предварительной (незначительной) нагрузки. Тест выполняется в последовательности, см. Рисунок 23.4 справа от вас:

• Приложение незначительной нагрузки. Записывается «нулевая» позиция.
• Постепенное приложение нагрузки до достижения основной нагрузки. Регистрируется позиция максимального проникновения.
• Снятие нагрузки до достижения малой нагрузки

Результирующее число Роквелла представляет собой разницу по глубине от нулевого исходного положения в результате приложения основной нагрузки.Вся процедура занимает всего несколько секунд (до 15 для пластмасс), поэтому основным преимуществом теста Роквелла является то, что результаты получаются быстро и напрямую, без необходимости во вторичных измерениях размеров.

Существует два типа теста Роквелла (таблица 23.1):

В обоих испытаниях индентор может быть либо алмазным конусом, либо шариком из карбида вольфрама, в зависимости от характеристик испытуемого материала. Значения твердости по Роквеллу выражаются как комбинация числа твердости и символа шкалы, представляющего индентор, а также второстепенные и большие нагрузки.Число твердости обозначается символом HR и обозначением шкалы.

Самый распространенный тип индентора – алмазный конус, заточенный под углом 120 градусов, для испытания закаленных сталей и карбидов. Более мягкие материалы обычно испытываются с использованием шариков из карбида вольфрама диаметром от 1/16 до 1/2 дюйма. Сочетание индентора и испытательной силы составляет шкалу Роквелла. Эти комбинации составляют 30 различных шкал и выражаются в виде фактического числа твердости, за которым следуют буквы HR и соответствующая шкала.Зарегистрированное число твердости

63HRC означает твердость 63 по шкале Роквелла. Более высокие значения указывают на более твердые материалы, такие как закаленная сталь или карбид вольфрама. Они могут иметь значения HRC, превышающие 70HRC. Испытательные силы по Роквеллу могут быть приложены либо тензодатчиками с замкнутым контуром, либо традиционными системами противодавления.

Факторы, влияющие на точность, прецизионность и смещение для испытаний по Роквеллу

Одним из основных факторов, влияющих на точность и надежность теста Роквелла, является сама испытательная машина.Различия в результатах испытаний складываются из вариативности оборудования и вариативности оператора и условий окружающей среды. Тесты на повторяемость и воспроизводимость калибров (GR&R) могут показать, в какой степени изменчивость станка влияет на доступный допуск процесса. Высокая вариативность (или узкий допуск процесса) приводит к высокому GR&R. Тест GR&R на различном оборудовании, используемом для одного и того же процесса, позволяет пользователю напрямую сравнивать встроенную изменчивость машинных значений (чем ниже значение GR&R, тем лучше производительность оборудования), см. Рисунок 23.5. Исследования показали [39], что системы нагружения с обратной связью, а также другие конструктивные факторы и качество сборки могут значительно улучшить характеристики оборудования. Тестирование

по Роквеллу обычно считается одним из наиболее простых методов тестирования, и в принципе, оно может быть очень быстрым и точным. Однако важно убедиться, что состояние машины, образца и настройки правильные, чтобы гарантировать последовательные и точные результаты. На самом деле существует множество факторов, которые могут отрицательно повлиять на результат по Роквеллу.По большей части их можно избежать, обеспечив выполнение правильных действий, а также надлежащую калибровку и техническое обслуживание.

Одним из наиболее частых источников ошибок является просто повреждение индентора. Алмазные инденторы очень твердые, но также относительно хрупкие, поэтому их можно повредить при сильном ударе. Такое повреждение (или чрезмерный износ наконечника) приведет к изменению сопротивления проникновению и, как правило, к высокому показанию твердости. Деформированный шариковый индентор также может вызывать высокие показания.

Другая частая причина ошибки – прогиб погрузочного поезда. Это может происходить из многих источников, каждый из которых обычно приводит к низким показаниям твердости по Роквеллу. Если наковальня повреждена или, возможно, в ней есть вмятина, то любой приподнятый материал на поверхности поглотит некоторое отклонение под нагрузкой. Точно так же, если есть грязь или жир в области контакта между опорой и подъемным винтом или самим механизмом подъемного винта, это вызовет чрезмерное отклонение и изменит показания твердости.

Сам образец, несомненно, важен для получения хороших результатов. Хотя испытания по Роквеллу нечувствительны к подготовке поверхности по сравнению с методами оптических испытаний, чем лучше состояние поверхности, тем более точными и воспроизводимыми будут результаты. Нижняя сторона образца также должна плотно контактировать с опорой и не мешать обломкам или другим рыхлым материалам. Перед тестированием образцы всегда следует очищать. Во время испытания образец также должен удерживаться устойчиво, так как любое движение образца может существенно повлиять на результат.Перемещение на 2 мкм эквивалентно 1 точке Роквелла. Подобные проблемы могут возникнуть из-за чрезмерной вибрации из-за окружающей среды или неподходящего стола.

Из вышеизложенного должно быть очевидно, что если оператор надлежащим образом обучен правильному креплению и методам тестирования, среда подходит для тестирования, и что соблюдены надлежащие режимы чистоты и технического обслуживания, то можно избежать большинства проблем, описанных выше. .

Дополнительную информацию об испытаниях на твердость см. В Руководстве Buehler SumMet.

Методы испытаний на твердость: по Роквеллу, Бринеллю и микротвердость

Термическая обработка превратилась в очень сложный и точный процесс, улучшающий характеристики металлических деталей. Важным компонентом качественной термообработки является использование правильного метода испытания на твердость, чтобы показать производителям, что их детали соответствуют проектным требованиям.
Методы испытаний на твердость различаются в зависимости от выбранного материала и термообработки. Важно, чтобы инженеры правильно указали методы измерения твердости, чтобы обеспечить своевременную термообработку и избежать дорогостоящих задержек.
Общие методы испытаний на твердость представлены ниже.

Твердость по Роквеллу

Этот метод проверяет твердость стальных деталей путем приложения нагрузки к деталям с помощью шарика из карбида вольфрама или сфероконического алмазного индентора. Перед испытанием поверхность для испытаний детали и посадочная поверхность должны быть должным образом подготовлены. Неадекватная подготовка поверхности может привести к неудачным тестам или ошибочным показаниям.
После подготовки поверхности к индентору прикладывают небольшую нагрузку (обычно 3 или 5 кгс) для обнуления испытательной машины.Затем прилагается тяжелая нагрузка (от 15 до 150 кгс, в зависимости от материала и его прочности) и удерживается в течение некоторого времени.
Расстояние вниз, пройденное индентором от приложения легкой нагрузки до высвобождения тяжелой нагрузки, записывается и используется для расчета твердости.

Твердость по Роквеллу определяется путем измерения расстояния, пройденного индентором при приложении большой нагрузки к термообработанной детали.

Используются варианты процедуры испытания на твердость по Роквеллу в зависимости от материала и прочности детали.Наиболее распространенные варианты Rockwell включают:

• HRC – Известный как «Rockwell C», в этом методе через ромб прикладывается нагрузка 150 кгс. Чаще всего он используется для обработки стали, подвергнутой сквозной закалке для повышения прочности. Детали, обычно проверяемые этим методом, включают гайки и болты, ручной инструмент, пряжки ремней безопасности, цепи, пружины, оси, подшипники и лезвия.
• HR15N – Этот метод известен как «Rockwell 15N». Относительно легкая нагрузка 15 кгс прикладывается к цементированным деталям, обработанным для достижения минимальной эффективной глубины корпуса 0.007 дюймов или всего 0,012 дюйма. Другие варианты Rockwell (HR30N и HR45N) прикладывают несколько более высокие нагрузки к деталям с постепенно увеличивающимися минимальными эффективными или общими случаями.
• HRBW – «Rockwell B» использует шарик из карбида вольфрама. Он обычно используется для «мягких» деталей, таких как аустенитная нержавеющая сталь, и для отожженных деталей.

Инженеры, желающие узнать больше о тестировании Rockwell, должны прочитать ASTM E18.

Твердость по Бринеллю

В этом методе к деталям прилагаются относительно высокие нагрузки через шарик из карбида вольфрама.В отличие от теста Роквелла, тесты Бринелля измеряют диаметр вдавливания шарика, а не глубину. Шарик диаметром 10 мм с приложенной нагрузкой 3000 кгс является наиболее распространенным для испытаний по Бринеллю.
Испытания Бринелля идеально подходят для отливок и поковок, которые могут иметь шероховатую поверхность или проявлять некоторые химические отклонения. Поскольку шарик для вдавливания намного больше, чем в других методах испытаний, значения твердости, полученные в результате испытания, обеспечивают более репрезентативную среднюю твердость детали.
Более подробную информацию о тестировании по Бринеллю можно найти в ASTM E10.

Испытания на микротвердость

Испытания на микротвердость применяют значительно более легкие нагрузки по сравнению с другими методами. Для этих испытаний используются алмазы точной огранки, которые чаще всего измеряют твердость на небольших локализованных участках деталей. Испытания на микротвердость лучше всего использовать для определения глубины корпуса закаленных деталей.
Для испытаний на микротвердость используются два типа алмазов. Бриллианты Виккерса пирамидальной формы обычно используются в Европе и Азии. Бриллианты Кнупа пирамидальной формы, но с двумя удлиненными ножками, исторически были более распространены в США.S.
Важно указать, какой метод испытания на микротвердость следует проводить, поскольку преобразования между значениями, полученными для каждого типа алмаза, являются лишь приблизительными.
Также важно указать правильную нагрузку для испытаний по Кнупу, поскольку слишком легкие нагрузки могут привести к ошибочно завышенным показаниям твердости. Для испытаний по Виккерсу слишком легкие нагрузки создают слишком маленькие вмятины на детали, что приводит к неточным показаниям твердости. С другой стороны, слишком тяжелые грузы могут проткнуть корпус насквозь, что лишит вас возможности получить точное значение твердости.Точные характеристики, включающие соответствующий метод испытаний и диапазон твердости, ограничивают потенциальную ошибку и обеспечивают эффективную термообработку.
За дополнительной информацией обращайтесь к ASTM E384.

Методы испытаний на твердость имеют значение для производителей

Хорошие спецификации указывают на место проведения испытаний детали, если определенное место важно для применения детали. Они также указывают правильную шкалу и указывают правильную нагрузку и среду тестирования, которую следует использовать.
Пожалуй, самое главное, технические характеристики также должны быть реалистичными.Комбинации деталей и материалов могут привести к разным значениям твердости в разных областях. Хорошие характеристики указывают на достижимые диапазоны твердости, которые дают специалистам по термообработке передышку, необходимую им для работы с вариациями материалов или различиями в оборудовании.
Понимание методов испытания на твердость позволяет производителям составлять четкие и точные спецификации и может устранить задержки, вызванные предоставлением слишком мало информации.
Ознакомьтесь с применимыми стандартами ASTM и обратитесь к металлургу Пауло, чтобы обсудить методы измерения твердости.Наша приверженность обучению клиентов была ключом к нашему успеху на протяжении 75 лет в бизнесе и показывает, как аутсорсинг термообработки может повысить ценность вашего бизнеса.

Испытание на твердость по Роквеллу

Тест на твердость по Роквеллу

Метод определения твердости по Роквеллу состоит из вдавливания теста материал с алмазным конусом или индентором с шариком из закаленной стали. В индентор вдавливается в исследуемый материал под предварительным малым нагрузка F0 (рис. 1А) обычно 10 кгс.Когда равновесие было достигнуто, показывающее устройство, которое отслеживает движения индентора и, таким образом, реагирует на изменение глубины проникновения индентор устанавливается в исходное положение. Пока предварительная незначительная нагрузка все еще прикладывается дополнительная основная нагрузка, в результате увеличение проникновения (рис. 1B). Когда равновесие снова было вылета, дополнительная основная нагрузка снимается, но предварительная второстепенная нагрузка все еще сохраняется. Удаление дополнительной основной нагрузки позволяет частичное восстановление, поэтому уменьшая глубину проникновения (рис.1С). В постоянное увеличение глубины проникновения в результате применение и снятие дополнительной основной нагрузки используется для рассчитайте число твердости по Роквеллу. HR = E – e

F0 = предварительная небольшая нагрузка в кгс
F1 = дополнительная основная нагрузка в кгс
F = общая нагрузка в кгс
e = постоянное увеличение глубина проникновения из-за большой нагрузки F1, измеренная в единицах 0,002 мм
E = постоянная величина, зависящая от формы индентора: 100 единиц для алмазного индентора, 130 единиц для индентора со стальным шариком
HR = число твердости по Роквеллу
D = диаметр стального шарика

Изображение большего размера

Рис.1. Принцип Роквелла

Шкала твердости Роквелла 130 130 130

Масштаб	Индентор	Незначительная нагрузка F0 кгс	Основная нагрузка F1 кгс	Общая нагрузка F кгс			Значение 37 E 900 A	Алмазный конус	10	50	60	100
B	1/16 дюйма стальной шарик	10	90	100	130123	конус	10	140	150	100
D	Алмазный конус	10	90	100	100
		10 1/8	90	100	130
F	1/16 “стальной шар	10	50	60	130
G	1/16 “стальной шар	10	140	150	130
H	1/8″ стальной шар	10	50 60	50 60
K	1/8 “стальной шар	10	140	150	130
L	1/4″ стальной шар	10	50 60	50 60
M	1/4 “стальной шар	10	90	100	130
P	1/4″ стальной шар	10	140	140
R	1/2 “стальной шар	10	50	60	130
S	1/2″ стальной шар	10		100 130 90 125
V	1/2 дюйма стальной шар	10	140	150	130

Типичное применение шкалы твердости Роквелла

HRA.. . . Твердые сплавы, тонкая сталь и мелкая цементированная сталь
HRB. . . . Медные сплавы, мягкие стали, алюминиевые сплавы, ковкий чугун и т. Д.
HRC. . . . Сталь, твердый чугун, цементированная сталь и другие материалы тверже 100 HRB
HRD. . . . Тонкая сталь и сталь средней закалки и ковкий перлитный чугун
HRE. . . . Чугун, алюминиевые и магниевые сплавы, подшипниковые металлы
HRF. . . . Отожженные медные сплавы, тонкий мягкий листовой металл
HRG. . .. Фосфорная бронза, бериллиевая медь, ковкие чугуны HRH. . . . Алюминий, цинк, свинец
кун. . . . }
HRL. . . . }
HRM. . . .}. . . . Мягкие подшипниковые металлы, пластмассы и другие очень мягкие материалы
ХРП. . . . }
HRR. . . . }
HRS. . . . }
HRV. . . . }

К преимуществам метода определения твердости по Роквеллу относится прямой метод определения твердости по Роквеллу. Считывание числа твердости и быстрое время тестирования. К недостаткам можно отнести множество произвольных не связанных масштабов и возможных эффектов от опора для образцов (попробуйте испытать сигаретную бумагу заблокируйте и обратите внимание на влияние на показания твердости! Виккерс и Методы Бринелля от этого эффекта не страдают).

Ссылки на:

Испытание на твердость

Испытание на твердость по Роквеллу

Испытание на поверхностную твердость по Роквеллу

Испытание на твердость по Бринеллю

Испытание на твердость по Виккерсу

Испытание на микротвердость

Испытание на твердость по Моосу

Склероскоп и другие методы испытания на твердость

Таблицы и диаграммы преобразования твердости:

Таблица преобразования твердости (цветная версия – загрузка может занять некоторое время) Таблица преобразования твердости

(версия без цвета)

Таблица преобразования твердости

(1)

Таблица преобразования твердости

(2)

Таблица преобразования твердости по Бринеллю, Виккерсу и предел прочности на разрыв Эквиваленты (1)

Таблица эквивалентов прочности на разрыв по Бринеллю, Виккерсу (2)

Таблица преобразования твердости, относящаяся к шкале твердости C по Роквеллу (твердые материалы) (цвет)

Таблица преобразования твердости, относящаяся к шкале твердости C по Роквеллу (твердые материалы ) (не цветной)

Таблица преобразования твердости, относящаяся к шкале твердости C по Роквеллу (твердые материалы)

Таблица эквивалентной расчетной твердости, относящаяся к шкале твердости C по Роквеллу и по Виккерсу (твердые материалы)

Таблица преобразования твердости, относящаяся к шкале твердости B по Роквеллу (мягкая металлы) (цвет)

Таблица преобразования твердости по шкале твердости B по Роквеллу (мягкие металлы) (нецветные)

Твердость C Таблица преобразования, относящаяся к шкале твердости B по Роквеллу (мягкие металлы)

Таблица минимальной толщины испытательного образца для испытания на твердость по Роквеллу с использованием шариковых инденторов

Таблица минимальной толщины испытательного образца для испытания на твердость по Роквеллу с использованием алмазных инденторов

Преобразование HV, МПа и ГПа Калькулятор

Телефон: +44 (0) 1252 405186

Электронная почта: tsc @ gordonengland.co.uk

Знакомство с

Характер покрытий для термического напыления

Инженерия поверхности в двух словах

Форум по проектированию поверхности

Ремонт термопистолета

Расходные детали для плазменных панелей

Порошковые материалы для термического напыления

Применения:

Нанесение покрытий на полимеры, армированные углеродным и стекловолокном Процесс

Процесс термического напыления дуги

Процесс термического напыления плазмой

Процесс термического напыления HVOF

Процесс термического напыления HVAF

Процесс термического напыления с детонацией

Теория плазменного пламени

Процесс нанесения покрытия холодным напылением

Износ и использование покрытий термическим напылением

Коррозия и использование покрытий термическим напылением

Глоссарий терминов термического напыления и инженерии поверхностей

Каталог изображений для покрытий термическим напылением

Информация о потоке газа в плазме

Калькулятор коррекции потока газа в плазме

Контакты Форма

Ссылки на другие интересные сайты, связанные с термическим напылением и инженерией поверхностей

Взаимные ссылки

Периодическая таблица элементов

Единицы СИ

Калькуляторы для преобразования единиц измерения

Испытания на твердость

Архив доски сообщений по проектированию поверхностей

Индекс архива доски объявлений Surface Engineering

Фотогалерея

Фотогалерея3

© Copyright Gordon England

Конспект лекций

Конспект лекций

Твердость по Роквеллу

ASTM E18-05 теперь требует использования твердосплавного шарика. indenters, которые дают результат 0.5–1,0 точка Роквелла ниже точки старые стальные инденторы.

Испытание на твердость по Роквеллу, вероятно, является наиболее распространенным провели испытание на твердость. Его легко выполнять, и число твердости получается непосредственно из испытаний машина. Тест состоит из приложения небольшой нагрузки 10 кг. посадить индентор, а затем приложить большую нагрузку (обычно 100 кг), чтобы создать постоянную депрессию за пределами что вызвано незначительной нагрузкой.Число твердости, которое читать непосредственно с циферблата или цифровой шкалы при тестировании машина, обратно пропорциональна дополнительному проникновению вызвано приложением основной нагрузки.

Существует множество вариантов твердости по Роквеллу. испытание с использованием различных пенетраторов и нагрузок. А 120 ^o алмазный конус индентор со слегка закругленным острием используется для испытаний очень твердых материалов. Самый материалы испытаны с использованием закаленных стальных шариковых инденторов.Стальные инденторы: 1/16, 1/8, 1/4 и 1/2 дюйма диаметры. Основные нагрузки могут составлять 60, 100 или 150 кг. (поверхностный испытания на твердость используют более низкие значения нагрузки).

Ниже приведены изображения вмятин по Роквеллу, снятые светом. микроскоп и растровый электронный микроскоп.

Значения твердости по Роквеллу

следует указывать, указав типовое испытание и шкала, по которой проводилось испытание. Для пример 64 HRC означает, что число твердости 64, как определено по шкале Роквелла C.Большинство тестов на твердость по Роквеллу исполняется на шкале Роквелла B или C. Шкала B использует пенетратор диаметром 1/16 дюйма и основной нагрузки, в то время как шкала C использует конический алмазный пенетратор и основная нагрузка 150 кг.

Роквелл число твердости HR – это число, полученное из чистого увеличения глубина вдавления от фиксированной незначительной нагрузки до основной нагрузки а потом вернулся к второстепенной нагрузке.Цифры твердости по Роквеллу всегда указываются. со значком шкалы, представляющим пенетратор, нагрузку и циферблат б / у.

Символ шкалы	Индентор	Основная нагрузка, кг	Циферблат	Типичные области применения
А	Бриллиант	60	Черный	Твердые сплавы, тонкая сталь и мелкая цементированная сталь
В	Шар 1/16 дюйма	100	Красный	Медные сплавы, мягкие стали, алюминий сплавы, ковкий чугун
С	Бриллиант	150	Черный	Сталь твердый чугун перлитный ковкий чугун, титан, сталь глубокой закалки и др. материалы тверже HRB ​​100
D	Бриллиант	100	Черный	Сталь тонкая и средней цементации сталь и ковкий перлитный чугун
E	шар 1/8 “	100	Красный	Чугун, алюминий и магний сплавы, подшипниковые металлы
Ф	Шар 1/16 дюйма	60	Красный	Отожженные медные сплавы, тонкие мягкие листовой металл
G	Шар 1/16 дюйма	150	Красный	Фосфорная бронза, бериллиевая медь, ковкий чугун.Верхний предел составляет 92 HRG, чтобы избежать возможного сплющивание шара.
H	шар 1/8 “	60	Красный	Алюминий, цинк, свинец
К	шар 1/8 “	150	Красный	Подшипники металлические и прочие очень мягкие или тонкие материалы. Используйте самый маленький мяч и самую большую нагрузку которые не дают эффекта наковальни.
л	Шар 1/4 “	60	Красный
M	Шар 1/4 “	100	Красный
п.	Шар 1/4 “	150	Красный
R	шар 1/2 “	60	Красный
S	шар 1/2 “	100	Красный
В	шар 1/2 “	150	Красный

Основным стандартом испытаний пластмасс на твердость является ASTM D785.Порядок действий следующий.

1. Установите циферблат в течение 10 секунд.

2. Приложите основную нагрузку в течение 15 секунд. В время приложения основной нагрузки необходимо тщательно контролировать, если должны быть получены воспроизводимые результаты.

3. Считайте число твердости по Роквеллу через 15 секунд после снятие основной нагрузки.

Для образцов с искривленными поверхностями можно делать поправки на основе по радиусу кривизны.

Список литературы

Справочник по металлам, девятое издание, т. 8 «Механические испытания», Американское общество металлов, 1985, Испытания на твердость, стр 71-113.
Справочник по экспериментальному анализу напряжения, Hetenyi, John Wiley & Sons, Inc., 1950, стр 22-25.
Проверка твердости, 2-е изд., ASM International, 1999, стр. 29, 121.

Твердомер

по Роквеллу – ИННОВАТЕСТ

Твердомер по Роквеллу

Твердомер по Роквеллу использует метод, определенный в ISO 6508 и ASTM E18, который является наиболее часто используемым методом во всем мире для определения твердости материала и подходит почти для всех металлов и в некоторой степени для пластмасс.Испытание Роквелла измеряет остаточную глубину вдавливания, вызванную определенной силой / нагрузкой на указанный индентор. Тест Роквелла требует наименьшего количества пробоподготовки, что делает его более быстрым и легким испытанием на твердость во многих отраслях промышленности по всему миру. Основное преимущество испытаний на твердость по Роквеллу – это скорость испытания и способность отображать значения твердости сразу после проникновения в материал.

Как определяется тест на твердость по Роквеллу?

Твердость по Роквеллу определяется приложением предварительной испытательной силы (незначительная нагрузка или предварительная нагрузка), за которой следует дополнительная нагрузка (основная нагрузка) для достижения общей требуемой испытательной нагрузки, в конце концов возвращаясь к той же предварительной испытательной силе (незначительная нагрузка) .Первая второстепенная нагрузка обеспечивает нулевую или референтную позицию. Основная нагрузка прикладывается и удерживается в течение заданного времени (времени выдержки), чтобы обеспечить упругое восстановление. Затем основная нагрузка снимается, сохраняя при этом второстепенную нагрузку, чтобы установить изменение от нулевого или опорного положения при определении значения твердости по Роквеллу.

Серии NEXUS, VERZUS, NEMESIS и Fenix ​​200CL, наши специализированные твердомеры по Роквеллу, представляют собой машины с тензодатчиками с замкнутым контуром, разработанные, спроектированные и испытанные на долговечность в наших научно-исследовательских центрах.Кроме того, все электронные платы и высокотехнологичные компоненты производятся внутри компании, что обеспечивает высочайший уровень контроля качества производства в нашей отрасли.

На начальном этапе вашего интереса к нашим тестерам наша команда продаж соберет информацию, чтобы предложить продукт, адаптированный к вашим индивидуальным требованиям и потребностям в тестировании. Мы приветствуем запросы на индивидуальные решения, будь то программное обеспечение и / или оборудование, которые наилучшим образом подходят нашим тестерам для ваших нужд. Наша команда гордится тем, что работает с вашей командой над разработкой и поставкой правильной конфигурации твердомера по Роквеллу для вашего приложения.

Посмотреть все модели Rockwell

Стенд Роквелл цифровых тестеров твердости портативный цифровой

	Роквелл Твердомер Арт. № 900-331 Прямой аналоговый показания шкалы Усовершенствованный дизайн, простота эксплуатации Разработан для получения высокочувствительных и точных показаний Идеально подходит для лабораторий, мастерских, инструментальных цехов, контрольных лабораторий и т. Д.
	Цифровой Твердомер Арт. № 900-331D Прямое цифровое считывание Автоматическое преобразование в Бринелля, Виккерса и т. Д. Усовершенствованный дизайн, простота эксплуатации Разработан для получения высокочувствительных и точных показаний
	Высокая рама Rockwell Измеритель твердости Арт.900-332 Чтение прямого аналогового набора Усовершенствованный дизайн, простота эксплуатации Разработан для получения высокочувствительных и точных показаний Идеально подходит для цехов, лабораторий, термических и инструментальных цехов.
	Поверхностно Измеритель твердости по Роквеллу Арт.900-345 Чтение прямого аналогового набора Усовершенствованный дизайн, простота эксплуатации Разработан для получения высокочувствительных и точные показания Поверхностные шкалы, такие как шкала N и T.
	Двойная твердость по Роквеллу / Поверхностная твердость по Роквеллу тестер Арт.900-375A Rockwell HRA, весы B и C – PLUS Поверхностные шкалы Роквелла N и T Чтение прямого аналогового набора Усовершенствованный дизайн, простота эксплуатации Разработан для получения высокочувствительных и точные показания Идеально подходит для лабораторий, мастерских, инструментальные комнаты, инспекционные лаборатории и т. д.
	Цифровой твердомер по Роквеллу Арт.900-367 Автоматическое преобразование в HB, HV, поверхностные весы Роквелла Выбор системы с сенсорным экраном Настройки верхнего / нижнего предела
	Цифровой измеритель поверхностной твердости по Роквеллу Арт. 900-346 Автоматическое преобразование в HB, HV, обычные весы Роквелла Выбор системы с сенсорным экраном Настройки верхнего / нижнего предела
	Цифровые твердомеры по Роквеллу / поверхностные твердомеры по Роквеллу Модель No.900-387 Автоматическое преобразование в HB, HV, другие весы Rockwell Выбор системы с сенсорным экраном Настройки верхнего / нижнего предела
	Полностью автоматизированный прибор для измерения твердости по Роквеллу / поверхностный твердомер Модель No.900-389 Этот цифровой твердомер по Роквеллу / поверхностному твердомеру по Роквеллу с полностью автоматизированными процедурами загрузки / разгрузки обеспечивает высокочувствительные и точные показания.
	Цифровой твердомер по Роквеллу Модель No. 900-410 Цифровой измеритель твердости по Роквеллу 900-410 может использоваться непосредственно для измерения самых популярных обычных шкал твердости по Роквеллу, и он может быстро преобразовать это значение твердости в шкалы HB, HV, HLD, HK и многие другие шкалы.
	Цифровой твердомер по Роквеллу Модель No. 900-415 Система с приводом от тензодатчика обеспечивает точный контроль приложения испытательной силы Автоматическое преобразование в HB, HV, поверхностные весы Роквелла Выбор системы с сенсорным экраном Настройки верхнего / нижнего предела
	Измеритель поверхностной твердости по Роквеллу Арт.900-420 Автоматическое преобразование в HB, HV, популярные весы Rockwell Выбор системы с сенсорным экраном Настройки верхнего / нижнего предела
	Цифровой TWIN Rockwell / поверхностный твердомер по Роквеллу Модель No.900-440 Система с приводом от тензодатчика обеспечивает точный контроль приложения испытательной силы Выбор системы с сенсорным экраном Настройки верхнего / нижнего предела
	Цифровой твердомер по Роквеллу / поверхностный твердомер по Роквеллу Модель No.900-384 Испытательное усилие прикладывается через блок управления с обратной связью с тензодатчиком, двигателем постоянного тока и электронным блоком измерения и управления, который заменяет традиционные мертвые грузы. Результатом являются высокоточные измерения твердости при всех испытательных нагрузках до 0,5%.
	Полностью автоматический твердомер по Роквеллу Арт.900-388 Испытательное усилие прикладывается через блок управления с обратной связью с тензодатчиком, двигателем постоянного тока и электронным блоком измерения и управления, который заменяет традиционные мертвые грузы. Результатом являются высокоточные измерения твердости при всех испытательных нагрузках до 0,5%.
	Digital Rockwell Твердомер Tallboy Арт.900-366 Легко получить Среднее, Мин. / Макс., S, R Система с выбором меню Настройки верхнего / нижнего предела Память на 500 результатов тестов Автокоррекция криволинейной поверхности
	Поверхностный Роквелл Твердомер Tallboy Арт.900-349 Полностью автоматизированные процедуры загрузки / разгрузки обеспечивают высокочувствительные и точные показания Управляемый микрокомпьютером с USB-выходом на встроенный мини-принтер или ПК. Предлагает программируемое преобразование шкалы, время задержки, статистические возможности и счетчик тестов Возможность тестирования по всем шкалам твердости Superficial Rockwell®
	TWIN Твердомер по Роквеллу с высокой рамой Арт.900-384ТБ Новый! Двухкамерный твердомер по Роквеллу Phase II Tall Frame 900-384TB можно использовать непосредственно для измерения твердости по Роквеллу и поверхностной твердости по Роквеллу и изменения этих значений твердости по Роквеллу на другие шкалы твердости по Роквеллу, значения HB, HV, HLD и HK.
	Полностью автоматический универсальный твердомер Арт.900-450 Испытательное усилие прикладывается через блок управления с обратной связью с тензодатчиком, двигателем постоянного тока и электронным блоком измерения и управления, который заменяет традиционные мертвые грузы. Результатом являются высокоточные измерения при всех испытательных нагрузках до 0,5%.
	Цифровой Твердомер по Бринеллю Арт.900-355 Система с приводом от тензодатчика обеспечивает точный контроль приложения испытательной силы Прямое цифровое считывание Разработан для получения высокочувствительных и точных показаний Идеально подходит для лабораторий, мастерских, инструментальных, контрольных лабораторий и т. Д. Диапазон измерения: 8-650HBW
	АВТОМАТИЧЕСКИЙ Твердомер по Бринеллю с автоматической осью Z! Арт.900-359 Оснащенный камерой CCD и встроенным сенсорным экраном ПК автоматически выполняет процесс измерения вдавливания.
	Цифровой Моторизованный твердомер по Бринеллю TALL BOY Арт. № 900-356 Система с приводом от тензодатчиков обеспечивает точный контроль приложения испытательной силы Прямое цифровое считывание Разработан для получения высокочувствительных и точных показаний Идеально подходит для лабораторий, мастерских, инструментальных цехов, контрольных лабораторий и т. Д. Диапазон измерения: 3.18-650HBW
	НОВИНКА! Измеритель твердости BRINELL Арт. № 900-357 Система с приводом от тензодатчика обеспечивает точный контроль приложения испытательной силы Элементы управления прямым сенсорным экраном Разработан для получения высокочувствительных и точных показаний
	НОВИНКА! Оптический Система видеоизмерений Бринелля Арт.PHT-5000 Дружественный пользовательский интерфейс Высокая надежность Одиночная камера с четырьмя увеличениями
	Твердомер Micro Vickers с видеокамерой, адаптером и программным обеспечением Модель № 900-390, серия Этот твердомер Micro Vickers – это точная испытательная система, подходящая для анализа твердости металлических образцов в металлографических лабораториях или на производстве.
	Твердомер Micro Vickers с автоматической турелью, видеокамерой, адаптером и программным обеспечением Арт.900-391 серии Этот твердомер Micro Vickers – это точная испытательная система, подходящая для анализа твердости металлических образцов в металлографических лабораториях или на производстве.
	Твердомер Micro Vickers / Твердомер по Кнупу – серия с двойным пенетратором Арт.900-392 серии Наша передовая линейка твердомеров Micro Vickers – это современные точные испытательные системы, подходящие для анализа твердости металлических образцов по Виккерсу в лабораториях металлографии или на производстве.
	Автоматический твердомер XYZ по Виккерсу Арт.900-505 Наша передовая линейка твердомеров Micro Vickers – это современные точные испытательные системы, подходящие для анализа твердости металлических образцов по Виккерсу в лабораториях металлографии или на производстве.
	Макро-твердомер по Виккерсу с ручной револьверной головкой, видеокамерой, адаптером и программным обеспечением Арт.900-398 серии Наша передовая линейка твердомеров Macro Vickers – это современные точные испытательные системы, подходящие для анализа твердости металлических образцов в металлографических лабораториях или на производстве.
	Пакеты программного обеспечения для твердомеров по Виккерсу на микро- и макроуровнях Новые пакеты программного обеспечения для измерения твердости по Виккерсу Phase II включают высококачественную видеокамеру и адаптер в сочетании с нашим обширным, но простым в использовании программным обеспечением.
	Цифровой Модернизация индикатора твердости Модель № 9700 Серия Цифровые индикаторы твердости серии 9700 – это точный, но доступный вариант для замены шкалы аналогового твердомера.
	Блоки для определения твердости и принадлежности
	Стойка для твердомера

Твердомеры по Роквеллу – в наличии и готовы к отправке – WESTport Corp.

Твердомеры по Роквеллу

Как они используются и какой тип модели лучше всего подходит для вас?

Шкала твердости Роквелла используется для ранжирования твердости материалов и широко используется в областях металлургии и машиностроения. Тест Роквелла использует вдавливание для проверки твердости материала. Каждая разная шкала Роквелла использует различный вес нагрузки для испытания материала. Результатам теста присваивается код, который включает ЧСС, а затем букву шкалы, т.е.е. HRA или HRB.

Для оценки твердости твердомеры по Роквеллу используют метод дифференциальной глубины. Испытание заключается в наложении на материал и последующем приложении небольшой нагрузки, которая устанавливает нулевое положение. После второстепенной нагрузки прикладывается основная нагрузка, а затем снимается, в то время как второстепенная нагрузка сохраняется. Разница в глубине между малыми и большими нагрузками определяет твердость. Циферблат или дисплей показывают глубину проникновения, и большее число соответствует более твердому материалу.Твердомеры по Роквеллу особенно полезны из-за их простоты; они исключают обширные вычисления, используемые другими методами. Тест Роквелла также популярен из-за надежности результатов и очень небольшого вдавливания в материал.

Обычно исследуемый материал должен быть по крайней мере в десять раз больше глубины вдавливания, но если необходимо испытать очень тонкие или хрупкие материалы, используется поверхностная шкала Роквелла. Он делает углубление намного меньше и использует меньшую нагрузку, чтобы не повредить такие материалы, как керамика и листовой металл.

Твердомеры

по Роквеллу различаются для разных целей, но они попадают в одну из трех основных категорий:

• Стендовые модели Эти тестеры, которые часто встречаются в испытательных лабораториях и мастерских, созданы для размещения на рабочем столе и тестовых блоков. Скамейные модели бывают двух типов:
  • Аналоговые модели отображают результат теста на шкале на передней панели машины. Они просты, удобны в использовании и очень точны.
  • Цифровые модели отображают результат теста на экране.У них часто есть несколько функций для различных тестов, поэтому они универсальны, но требуют дополнительного обучения для работы.
• Портативные модели Эти тестеры обычно используются для тестирования очень больших металлических деталей (толщиной не менее 1 дюйма). Они используют цифровой экран и могут быть испытаны с использованием нескольких шкал твердости. Безусловно, корпорация рекомендует портативный твердомер Phase.

Проводя параллельные исследования портативных твердомеров, мы обнаружили, что портативный твердомер Phase PHT-3500 – отличный выбор.Он обеспечивает отличное качество машины, обеспечивая при этом значительную экономию по сравнению с конкурирующими моделями. Он поставляется с возможностью термопечати. Он загружен полезными функциями и даже мини-принтером. Вы можете использовать простую клавиатуру для выбора из множества тестов, которые легко конвертируются в популярные шкалы твердости, такие как Rockwell, Brinell, Vickers и Shore. Также нет необходимости искать таблицу конверсии; Phase PHT-3500 автоматически преобразуется в выбранный вами масштаб. Точность обеспечивается ЖК-дисплеем с подсветкой, который обеспечивает читаемость в любых условиях.На большом экране дисплея также отображается среднее значение, минимальное и максимальное значения, а также уровень заряда батареи.

Phase PHT-3500 поставляется в комплекте с твердомером, ударным устройством D, откалиброванным испытательным блоком, индивидуальным футляром для переноски, руководством по эксплуатации и щеткой для очистки – все по отличной цене. Щелкните здесь, чтобы получить более подробную информацию и ценовое предложение.

Независимо от того, выбираете ли вы настольную модель или портативный твердомер, все твердомеры по Роквеллу необходимо калибровать с помощью стандартных испытательных блоков Роквелла.Испытательные блоки Rockwell представляют собой куски стали, латуни или алюминия, прошедшие специальную термообработку и калибровку для обеспечения консистенции. Используя тестовый образец, твердомеры по Роквеллу могут быть откалиброваны для достижения оптимальной точности. Все испытательные блоки Корпорации соответствуют стандартам ASTM E18, ANSI (NCSLZ540-1, (ISO) 10012-1, ISO / IEC 17025 и ISO 6508, и они сертифицированы в нашей аккредитованной лаборатории ISO / IEC 17025. Каждый испытательный блок шлифуется вручную и алмаз, отполированный до зеркального блеска, с пожизненной гарантией.

Какими бы ни были ваши потребности в испытании твердости, наша команда с 1989 года предоставит вам полную бесплатную техническую поддержку и предоставит услуги «Качество, которому можно доверять».

Написано Кейт Хансен, отредактировано Робертом Форбсом – Корпорация – 28 января 2015 г.

.