مقایسه سختی و رابطه با قدرت کششی

سختی اندازه گیری مقاومت یک ماده در برابر تغییر شکل محلی، به ویژه تغییر شکل پلاستیکی، شکاف یا خراش است و شاخص نرم یا سختی ماده است.روش های اندازه گیری سختی عمدتا شامل شکاف استاز جمله آنها، HRC، HV و HB سه شاخص سختی رایج هستند که نشان دهنده سختی راکول در مقیاس C، سختی ویکرز و سختی بریل هستند.به ترتیبدر اینجا مقدمه ای از این سه نوع سختی، سناریوهای کاربرد آنها و رابطه آنها با مقاومت کششی ارائه شده است:

• تعریف: در آزمایش سختی راکول، یک داخل مخروط الماس برای اندازه گیری عمق تغییر شکل پلاستیکی سوراخ برای تعیین ارزش سختی استفاده می شود.
• سناریوی کاربرد: عمدتا برای اندازه گیری مواد سخت مانند فولاد گرمایی، فولاد لوله، فولاد ابزار و غیره استفاده می شود.
• رابطه با قدرت کشش: هنگامی که سختی فولاد کمتر از 500HB است، قدرت کشش مستقیما متناسب با سختی است، یعنی [text{Tensile Strength(kg/mm2)}=3.2timestext{HRC}.

• تعریف: سختی ویکرز از یک هاردر اهرام مربع الماس با زاویه نسبتی چهره 136 ° استفاده می کند، با فشار دادن به سطح مواد با یک نیروی آزمایش مشخص شده،و ارزش سختی توسط فشار متوسط بر روی سطح واحد از سوراخ هرم مربع نشان داده می شود.
• سناریوی کاربرد: مناسب برای اندازه گیری مواد مختلف، به ویژه مواد نازک تر و لایه های سخت کننده سطح، مانند لایه های کربوریزه و نایتریزه.
• رابطه با قدرت کششی: رابطه معینی بین ارزش سختی و قدرت کششی وجود دارد، اما این رابطه در همه سناریوها معتبر نیست.به خصوص در شرایط مختلف درمان حرارتی.

• تعریف: سختی برینل از یک توپ فولادی سخت شده یا توپ کاربید وولفستم قطر معینی برای فشار به سطح فلز مورد آزمایش با یک بار آزمایش معین استفاده می کند.اندازه گیری قطر شکاف روی سطح، و محاسبه نسبت سطح کروی شکاف به بار.
• سناریوی کاربرد: به طور کلی زمانی استفاده می شود که ماده نرم تر باشد، مانند فلزات غیر فلزی، فولاد قبل از درمان حرارتی، یا فولاد پس از گرم کردن.
• رابطه با قدرت کشش: هنگامی که سختی فولاد کمتر از 500HB است، قدرت کشش مستقیما متناسب با سختی است، یعنی[text{Tensile Strength(kg/mm2)}=frac{1}{3}timestext{HB}].

رابطه تقریبی بین مقادیر سختی و مقادیر مقاومت کششی وجود دارد.این به این دلیل است که ارزش سختی توسط مقاومت اولیه تغییر شکل پلاستیکی و مقاومت تغییر شکل پلاستیکی مداوم تعیین می شودهرچه قدرت ماده بیشتر باشد، مقاومت در برابر تغییر شکل پلاستیکی بیشتر است و ارزش سختی بالاتر است.این رابطه ممکن است در شرایط مختلف درمان گرما متفاوت باشد.، به ویژه در حالت دمای پایین، که در آن توزیع مقادیر مقاومت کششی بسیار پراکنده است، که تعیین دقیق آن را دشوار می کند.

به طور خلاصه، HRC، HV و HB سه روش رایج برای اندازه گیری سختی مواد هستند که هر کدام برای مواد و سناریوهای مختلف قابل استفاده هستند.و آنها رابطه خاصی با مقاومت کششی مواد دارنددر کاربردهای عملی، روش آزمایش سختی مناسب باید بر اساس ویژگی های مواد و الزامات آزمایش انتخاب شود.