Ní airí ábhartha bunúsach é cruas ach freagra tomhaiste ar mhodh eangaithe ar leith. Is é an freagra díreach praiticiúil sin Trí thástáil chruas eangaithe ar leith iad Rockwell, Brinell, agus Vickers, gach ceann ag baint úsáide as eangach agus ualach difriúil, agus ag táirgeadh luachanna in aonaid nó scálaí éagsúla. . Úsáideann Rockwell tomhas doimhneachta agus tuairiscíonn sé uimhir gan toise ar scálaí mar HRC nó HRB. Brúann Brinell liathróid chomhdhúile isteach sa dromchla agus tuairiscíonn sé luach i HBW (kgf/mm²) . Úsáideann Vickers pirimid diamanta agus tuairiscíonn sé cruas mar HV (i kgf/mm² freisin) , rud a fhágann go bhfuil sé ildánach do gach rud ó bratuithe tanaí go mór-ábhair. A meaisín tástála cruas uilíoch Comhtháthaíonn sé na modhanna seo in aon ionstraim amháin, agus is minic a chuireann cumas cruas Martens braite doimhneachta leis. Níl aon aonad tomhais cruas amháin; braitheann an "aonad cruas" ar scála, agus braitheann an rogha idir tástálacha ar an gcineál ábhair, ar an gcéimseata samplach, agus ar an bhfaisnéis shonrach a theastaíonn.
An Meaisín Tástála Cruas Uilíoch
A tástálaí cruas uilíoch Is ionstraim aonair é a innealtóireacht chun modhanna tástála cruais ilchaighdeánaithe a dhéanamh, go tipiciúil Rockwell, Brinell, agus Vickers, trí fhleascóirí, lionsaí oibiachtúla, agus próifílí lódála a mhalartú. Cuireann sé seo deireadh leis an ngá atá le tástálaithe tiomnaithe ar leith. Seachas modhanna optúla traidisiúnta, úsáideann meaisíní uilíocha ardleibhéil teicneolaíocht braite doimhneachta chun tomhas a dhéanamh Martens hardness (HM) agus modal eangaithe de réir ISO 14577. Baintear é seo amach tríd an gcuar díláithrithe fórsa leanúnach a thaifeadadh le linn an timthrialla eangaithe, ag soláthar paraiméadair ábhair atá comhionann le tástáil ardluais comhbhrú. Is féidir le meaisín uilíoch nua-aimseartha, mar shampla, fórsaí tástála a chur i bhfeidhm ó 1 gf go 3000 kgf , a chlúdaíonn na raonta micrea, íseal-ualach, agus macra do Vickers, Brinell, Rockwell, agus fiú tástálacha Cnap agus plaisteach. Córais rialaithe fórsa lúb dúnta, go minic le ráta samplála de 1 go 2 kHz , a chinntiú go gcomhlíonann an ráta luchtaithe agus an t-am cónaithe go docht le caighdeáin mar ASTM E92 agus ISO 6506.
Bunúsanna Tástála Cruas Rockwell, Brinell, agus Vickers
Déanann na trí thástáil go léir cainníochtú ar fhriotaíocht ábhair i gcoinne dífhoirmiúchán buan plaisteach, ach tá difríocht bhunúsach acu i gcéimseata indenter, i bhfeidhmiú ualaigh agus i bprionsabal tomhais.
Tástáil Cruas Rockwell
Tomhaiseann an modh Rockwell an doimhneacht difreálach treá de fhleascóir faoi réamhualach beag agus ualach mór ina dhiaidh sin. Bunaítear an t-ualach beag (de ghnáth 10 kgf nó 3 kgf) suíomh tagartha, ag ionsú imperfections dromchla agus dífhoirmiúchán leaisteacha. Ansin déantar an t-ualach mór (60, 100, nó 150 kgf) a chur i bhfeidhm agus a bhaint, agus déantar an méadú buan ar dhoimhneacht treá a thomhas. Tá baint inbhéartach ag an uimhir chruas leis an doimhneacht seo agus léitear é go díreach ó dhiail nó taispeáint dhigiteach. A Luach Rockwell HRC de 60 , mar shampla, a fhreagraíonn do doimhneacht de thart ar 0.080 mm. I measc na scálaí coitianta tá HRC (cón diamond, 150 kgf) le haghaidh steels cruaite agus HRB (liathróid 1/16-orlach, 100 kgf) le haghaidh cóimhiotail níos boige. Is é an buntáiste is mó ná luas, toisc go bhfaightear an toradh i soicind gan tomhas optúil.
Tástáil Cruas Brinell
Úsáideann tástáil Brinell a indenter liathróid chomhdhúile tungstain , de ghnáth 10 mm ar trastomhas, brúite isteach sa dromchla le fórsa tástála ard (go hiondúil 3000 kgf do mhiotail neamhfheiriúla). Tar éis an t-ualach a bhaint, déantar trastomhas an tuiscint bhuan a thomhas go optúil. Ríomhtar uimhir chruas Brinell (HBW) mar an t-ualach feidhmithe roinnte ar achar dromchla sféarúil an eangaithe. Scríobhtar toradh tipiciúil mar 350 HBW 10/3000 , rud a léiríonn cruas Brinell de 350 ag baint úsáide as liathróid 10 mm agus ualach 3000 kgf ar feadh tréimhse cónaithe 10 go 15 soicind. Déanann an eangú mór éagsúlachtaí áitiúla micreastruchtúir a bhaint amach ar an meán, rud a fhágann go bhfuil Brinell oiriúnach le haghaidh teilgin, gaibhneachta, agus ábhair le struchtúir gharbhghráin. Níl sé oiriúnach le haghaidh ábhair an-chrua (os cionn 650 HBW) nó le hailt tanaí, toisc go bhféadfadh an liathróid dífhoirmiú nó go bhféadfaí damáiste a dhéanamh don sampla.
Tástáil Cruas Vickers
Úsáideann tástáil Vickers a indenter pirimid cearnach-bhunaithe Diamond le uillinn APEX de 136 céim. Tá an prionsabal comhionann ar fud an raon ualaigh iomlán: brúitear an indenter isteach sa sampla faoi fhórsa beacht, agus déantar an dá thrasnán den tuiscint cearnach mar thoradh air a thomhas go optúil agus go meánach. Tuairiscítear cruas Vickers mar HV , agus an fórsa tástála ina dhiaidh sin i kgf, mar shampla 640 HV 30 . Tá an t-aonad le haghaidh cruas Vickers go teicniúil kgf/mm² , ach de ghnáth cuirtear in iúl é mar uimhir gan toise. Toisc go n-úsáidtear an cruth indenter céanna le haghaidh fórsaí ó 1 gf go 120 kgf, tá Vickers uathúil in ann cruas a thomhas trasna scálaí, ó scragall tanaí agus sraitheanna cás-chruaite go mór-ábhair, agus go ginearálta tá na torthaí ualach-neamhspleách os cionn cúpla céad gram fórsa.
Aonaid Tomhais Cruas Trasna Modhanna
Tá an coincheap "aonad cruas" modh-shonrach. Tá a choinbhinsiún tuairiscithe féin ag gach tástáil, agus ní féidir luachanna a aistriú go díreach gan táblaí comhshó arna sainmhíniú ag ASTM E140 agus ISO 18265. Soiléirítear sa tábla thíos struchtúr aonaid agus scála na bpríomh-mhodhanna tástála.
| Modh Tástála | Siombail | Aonad Fisiciúil | Ainmniú Sampla |
|---|---|---|---|
| Rockwell | Scála AD | Gan toise | 60 HRC |
| Brinell | HBW | kgf/mm² | 350 HBW 10/3000 |
| Vickers | HV | kgf/mm² | 640 HV 30 |
| Knoop | HK | kgf/mm² | 1000 HK 0.1 |
| Martens (Uilíoch) | HM | N/mm² | 4500 HM 0.5/20/15 |
Comparáid Chuimsitheach ar na Trí Mhodhanna
Ní hamháin nós imeachta iad na difríochtaí idir tástálacha cruas Brinell, Rockwell, agus Vickers; cinneann siad cén modh atá oiriúnach do thasc tionsclaíoch ar leith. Soláthraíonn an tábla seo a leanas comparáid dhíreach, feidhm-dhírithe.
| Gné | Rockwell | Brinell | Vickers |
|---|---|---|---|
| Indeoir | Cón Diamond nó liathróid chomhdhúile | liathróid chomhdhúile 10 mm (nó 5/2.5 mm) | Pirimid diamaint (136 céim) |
| Tomhas | Doimhneacht treá | Trastomhas tuiscint | Trasnánach imprisean |
| Luas | An-tapa (3-5 soicind) | Mall (30 soicind optúla) | Measartha go mall |
| Oiriúnacht | Táirgeadh QA, steels cruaite, cóimhiotail | Teilgin, gaibhneachta, miotal garbhghráin | All materials, coatings, thin layers, R&D |
| Teorainn Eochrach | Ní le haghaidh sraitheanna tanaí nó cás-chruaite | Nach bhfuil os cionn 650 HBW; limistéar damáiste mór | Críoch mall, dromchla ríthábhachtach |
Cad é an Vickers Tástáil Cruas Úsáidte Le haghaidh
Is é tástáil cruas Vickers an modh is fearr nuair a chaithfidh scála cruas amháin raon iomlán chruas ábhair an táirge a chlúdach. Áirítear ar a phríomh-iarratais anailís cháis-dhomhain ar steels carburized nó nítríde , i gcás ina léarscáileanna sraith de mhicrea-lanna ó imeall an dromchla go dtí an croí an grádán cruas. Sonraíocht tipiciúil, mar shampla HV 550 ag doimhneacht cáis de 0.5 mm , ní féidir é a fhíorú ach le trasrian micrea-chruas Vickers. Tá an tástáil riachtanach freisin le haghaidh welds cáilitheacha , áit a bhfuil airíonna éagsúla ag an gcrios teasa, an bonnmhiotail agus an miotail táthú, agus is féidir leis an indenter beag na réigiúin seo a leithlisiú. I dtaighde agus i bhforbairt, úsáidtear Vickers chun criadóireacht, cumaisc agus bratuithe tanaíscannáin a thréithriú, áit a scriosfadh eangaí eile nó ina mbeadh lorg ró-mhór ag teastáil uathu. Mar shampla, is féidir sciath crua TiN 3 miocrón tiubh a thástáil go hiontaofa ag 0.025 kgf (25 gf) , ag táirgeadh eangú thart ar 0.5 miocrón domhain, gan tionchar ón tsubstráit.
Webster vs Rockwell Hardness
Is ionstraim iniompartha, léimh dhíreach é tástálaí cruas Webster a chuireann modh sonrach eangaithe i bhfeidhm. Níl sé comhionann go díreach le scála Rockwell ar leith, ach Tá comhghaolú eimpíreach idir luachanna cruas Webster agus scálaí Rockwell B agus Rockwell H do chóimhiotail alúmanaim . Clúdaíonn scála Webster B, mar shampla, go garbh ó WB 0 go WB 20 , a fhreagraíonn do thart ar 25 go 100 HRB le haghaidh easbhrúiteáin alúmanaim agus bileog. Is é buntáiste an tástálaí Webster ná a inaistritheacht agus a chumas chun tionóil mhóra, malartóirí teasa agus struchtúir aerárthaí nach féidir a thabhairt chuig tástálaí Rockwell binse a thástáil. Mar sin féin, baineann an comhghaolmhaireacht le hábhar ar leith. Ní sholáthróidh tástálaí Webster calabraithe le haghaidh alúmanam 6061-T6 coibhéisí Rockwell cruinn do 7075 nó do mhiotail eile. Chun ábhar beacht a dheimhniú, tá gá le tástáil bhinse Rockwell nó Brinell, agus is uirlis áisiúil scagthástála allamuigh é Webster.
Conas an Tástáil Cruas i gCeart a Roghnú do D'Fheidhmchlár
Tá an rogha tástála á thiomáint ag cineál ábhair, céimseata samplach, toirt táirgthe, agus an fhaisnéis riachtanach. Soláthraíonn an loighic chinnidh seo a leanas, atá bunaithe ar chásanna praiticiúla tionsclaíochta, treoir chuiditheach.
- Le haghaidh teilgin mhóra nó gaibhneachta le microstructures garbh , roghnaigh an tástáil Brinell. Meánlíon an eangú liathróid 10 mm teorainn gráin agus éagsúlachtaí céime, rud a thugann cruas mórchóir ionadaíoch ar airíonna meicniúla foriomlána an chomhpháirt. Is é tástáil chaighdeánach ag 3000 kgf le liathróid 10 mm an réamhshocrú le haghaidh teilgin iarainn agus cruach.
- Le haghaidh rialú cáilíochta táirgeachta ard-toirte ar chodanna meaisínithe , is é Rockwell an caighdeán. Is féidir le tástáil HRC 3-dara innéacs cumais phróisis líne cóireála teasa a choinneáil gan bac a chruthú. Bain úsáid as HRC le haghaidh steels cruaite os cionn 20 HRC agus HRB le haghaidh cóimhiotail neamhfheiriúla níos boige.
- Le haghaidh comhpháirteanna cás-chruaite, tanaí nó brataithe , is é micrea-Vickers an t-aon rogha oiriúnach. Is féidir le hualach 500 gf nó 1 kgf agus fleasc Knoop nó Vickers an grádán croí-go-cás a thomhas gan an eangú a shíneadh tríd an gciseal cruaite.
- Le haghaidh welds, joints, agus criosanna teas-tionchar , Is féidir le tástáil fórsa íseal Vickers nó Knoop (1-5 kgf) éagsúlachtaí cruas a réiteach ar fud an bhanna caol de chomhéadan táthú, rud atá ríthábhachtach chun scoilteadh hidrigine nó foirmiú céime brittle a sheachaint.
- Nuair is gá airíonna ábhair thar uimhir chruas amháin , soláthraíonn tástálaí cruas uilíoch i mód Martens cruas eangú, modulus leaisteacha, creep, agus iompar scíthe ó thástáil eangaithe ionstraim amháin, atá luachmhar le haghaidh polaiméire, ceirmeach, agus forbairt ábhar chun cinn.
Aistriú Idir Scálaí Cruas
Tá tiontuithe scála cruas neas, agus is é an cleachtas atá freagrach bain úsáid astu le haghaidh comparáide amháin, ní le haghaidh sonraíochta riamh . Braitheann an gaol tiontaithe idir Brinell, Rockwell, agus Vickers ar iompar cruaithe oibre an ábhair, agus mar sin beidh tábla comhshó ASTM E140 le haghaidh cruach dhosmálta austenític difriúil leis an tábla le haghaidh carbóin agus cruach íseal-chóimhiotail. Mar shampla praiticiúil, cruach carbóin tipiciúil le 640 HV 30 fhreagraíonn do thart 56 HRC agus 600 HBW . I gcás cruach dhosmálta austenític atá obair-chrua go hiomlán, áfach, d'fhéadfadh an 56 HRC céanna freagairt do 250 HBW amháin. Nuair a éilíonn sonraíocht tuairisciú ar scála sonrach, ní mór an tástáil a dhéanamh go díreach ar an scála sin. Is féidir le meaisín tástála cruas uilíoch an neamhchinnteacht seo a íoslaghdú tríd an tástáil a dhéanamh ar an modh riachtanach gan dul i muinín tiontaithe.
