مقایسه سختی و رابطه با قدرت کششی

سختی معیاری برای سنجش مقاومت یک ماده در برابر تغییر شکل موضعی، به ویژه تغییر شکل پلاستیک، فرورفتگی، یا خراش است و نشانگر نرمی یا سختی ماده است. HRC، HV، و HB سه نشانگر سختی رایج هستند که نشان دهنده سختی راکول در C هستند. مقیاس، سختی ویکرز و سختی برینل، به ترتیب. در اینجا مقدمه ای بر این سه نوع سختی، سناریوهای کاربرد آنها و رابطه آنها با استحکام کششی آورده شده است:

1.HRC (مقیاس سختی راکول C)

• تعریف: در تست سختی راکول، یک فرورفتگی مخروطی الماس برای اندازه گیری عمق تغییر شکل پلاستیک فرورفتگی برای تعیین مقدار سختی استفاده می شود.

• سناریو کاربرد: عمدتا برای اندازه گیری مواد سخت تر، مانند فولاد عملیات حرارتی، فولاد بلبرینگ، فولاد ابزار و غیره استفاده می شود.

• رابطه با مقاومت کششی: زمانی که سختی فولاد زیر 500HB باشد، استحکام کششی مستقیماً با سختی متناسب است، یعنی [متن{مقاومت کششی(kg/mm²)}=3.2timestext{HRC}].

2.HV (سختی ویکرز)

• تعریف: سختی ویکرز از یک فرورفتگی هرم مربعی الماس با زاویه نسبی سطح 136 درجه استفاده می کند که با نیروی آزمایش مشخص به سطح ماده فشار می آورد و مقدار سختی با فشار متوسط ​​روی واحد سطح هرم مربع نشان داده می شود. تورفتگی

• سناریو کاربرد: مناسب برای اندازه گیری مواد مختلف، به ویژه مواد نازک تر و لایه های سخت شونده سطحی، مانند لایه های کربن دار و نیترید شده.

• رابطه با مقاومت کششی: یک رابطه متناظر مشخص بین مقدار سختی و استحکام کششی وجود دارد، اما این رابطه در همه سناریوها، به خصوص در شرایط مختلف عملیات حرارتی معتبر نیست.

3.HB (سختی برینل)

تعریف: سختی برینل از یک گلوله فولادی سخت شده یا گلوله کاربید تنگستن با قطر معین برای فشار دادن به سطح فلز مورد آزمایش با یک بار آزمایشی خاص، اندازه گیری قطر فرورفتگی روی سطح و محاسبه نسبت استفاده می کند. مساحت سطح کروی فرورفتگی نسبت به بار.

• سناریو کاربرد: معمولاً زمانی استفاده می شود که مواد نرم تر باشند، مانند فلزات غیر آهنی، فولاد قبل از عملیات حرارتی، یا فولاد پس از بازپخت.

• رابطه با استحکام کششی: وقتی سختی فولاد زیر 500HB است، استحکام کششی مستقیماً با سختی متناسب است، یعنی [text{Tensile Strength(kg/mm²)}=frac{1}{3}timestext{HB} ].

رابطه بین سختی و استحکام کششی
یک رابطه تقریبی متناظر بین مقادیر سختی و مقادیر استحکام کششی وجود دارد. این به این دلیل است که مقدار سختی با مقاومت اولیه تغییر شکل پلاستیک و مقاومت در برابر تغییر شکل مداوم پلاستیک تعیین می‌شود. با این حال، این رابطه ممکن است در شرایط مختلف عملیات حرارتی متفاوت باشد، به ویژه در حالت اعتدال در 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 متداول برای اندازه‌گیری سختی مواد هستند که هر کدام برای مواد و سناریوهای مختلف قابل استفاده هستند و رابطه خاصی با مقاومت کششی ماده دارند. در کاربردهای عملی، روش تست سختی مناسب باید باشد. بر اساس ویژگی های مواد و الزامات آزمایش انتخاب شده است.