Разница между несколькими распространенными методами выражения твердости
Твердость по Бринеллю (НВ), твердость по Роквеллу (ЧРК), твердость по Виккерсу (ВВ) и твердость по Либу (ХЛ) — это четыре различных метода испытания твердости, каждый из которых имеет свой собственный уникальный принцип испытания, область применения и характеристики. Ниже приведены подробные различия между четырьмя методами испытания твердости:
Принцип теста
Твёрдость по Бринеллю (НВ):
Принцип: При определенной величине испытательной нагрузки закаленный стальной шарик или шарик из цементированного карбида определенного диаметра вдавливается в измеряемую металлическую поверхность, выдерживается в течение определенного времени, а затем снимается нагрузка для измерения диаметра отпечатка измеряемой поверхности. Значение твердости по Бринеллю представляет собой частное от деления нагрузки на площадь поверхности сферы отпечатка.
Особенности: Отпечаток большой, значение измерения точное, но операция относительно громоздкая, необходимо измерить диаметр отпечатка с помощью микроскопа, а затем посмотреть таблицу или рассчитать значение твердости.
Твёрдость по Роквеллу (ЧРК):
Принцип: Под действием заданной внешней нагрузки стальной шарик определенного диаметра или алмазный индентор с углом конуса 120° вдавливается в поверхность испытуемого материала, в результате чего образуется вмятина, а твердость, выраженная глубиной измеренной вмятины, является твердостью по Роквеллу.
Особенности: небольшое углубление, простое и быстрое измерение, подходит для определения твердости готовых изделий и листов, классифицируется как неразрушающий контроль. Однако представление плохое, и измеренное значение может быть недостаточно точным для материалов с неравномерной организацией.
Твёрдость по Виккерсу (ВВ):
Принцип: Алмазный пирамидальный индентор с углом между соприкасающимися поверхностями 136° вдавливается в поверхность испытуемого образца под заданной нагрузкой F, и через фиксированное время нагрузка снимается, измеряется диагональная длина отпечатка d, и вычисляется площадь поверхности отпечатка, и в конечном итоге получается среднее давление на площадь поверхности отпечатка, то есть значение твердости по Виккерсу.
Особенности: Широкий диапазон измерений, может измерять практически все металлические материалы, используемые в промышленности, от очень мягких материалов до очень твердых материалов. В то же время твердость по Виккерсу также подходит для микроскопического анализа, что имеет преимущества для определения твердости на небольших участках или в тонких слоях.
Твердость по Либу (ХЛ):
Принцип: При заданном качестве ударника под действием упругости с определенной скоростью ударяют по поверхности образца, при этом пуансон находится на расстоянии 1 мм от поверхности образца, а отношение скорости отскока к скорости удара дает расчетную величину твердости по Либу.
Особенности: легко измерять, относится к методу испытания динамической нагрузкой и связан с модулем упругости металлических материалов. Твердомер Либ обычно состоит из ударного устройства, устройства отображения и записывающего устройства. Качество ударного устройства напрямую влияет на точность и стабильность данных.
Область применения
Твердость по Бринеллю (НВ): Обычно используется, когда материал мягкий, например, цветные металлы, сталь перед термической обработкой или после отжига. Из-за большого углубления он не подходит для определения твердости готовых изделий и листов.
Твердость по Роквеллу (ЧРК): Обычно используется для материалов с более высокой твердостью, таких как закаленная сталь. Отпечаток небольшой, измерение простое и быстрое, подходит для определения твердости готовых изделий и тонких листов.
Твердость по Виккерсу (ВВ): подходит для определения твердости более крупных деталей и более глубоких поверхностей, но также подходит для микроскопического анализа и определения микротвердости по Виккерсу при малых нагрузках.
Твердость по Либу (ХЛ): легко измеряется и подходит для различных металлических материалов, особенно когда другие методы испытания на твердость трудновыполнимы (например, для крупных деталей или деталей, которые сложно разобрать).
