ثلاثة معايير صلابة للصلب

تسمى قدرة المادة المعدنية على مقاومة المسافة البادئة للسطح بواسطة الأجسام الصلبة بالصلابة. وفقًا لطرق الاختبار المختلفة ونطاق التطبيق، يمكن تقسيم الصلابة إلى صلابة برينل، وصلابة روكويل، وصلابة فيكرز، وصلابة شور، والصلابة الدقيقة، وصلابة درجات الحرارة العالية. هناك ثلاثة أنواع من الصلابة شائعة الاستخدام للأنابيب: صلابة برينل، روكويل، وفيكرز.

أ. صلابة برينل (HB)

استخدم كرة فولاذية أو كرة كربيد بقطر معين للضغط على سطح العينة بقوة الاختبار المحددة (F). بعد فترة الانتظار المحددة، قم بإزالة قوة الاختبار وقياس قطر المسافة البادئة (L) على سطح العينة. قيمة صلابة برينل هي حاصل قسمة قوة الاختبار على مساحة سطح الكرة ذات المسافة البادئة. يتم التعبير عن الوحدة بـ HBS (الكرة الفولاذية)، وهي N/mm2 (MPa).

صيغة الحساب هي:
في الصيغة: F – قوة الاختبار المضغوطة على سطح العينة المعدنية، N؛
D-قطر الكرة الفولاذية للاختبار، مم؛
د - متوسط ​​قطر المسافة البادئة، مم.
يعد قياس صلابة برينل أكثر دقة وموثوقية، ولكن بشكل عام يكون HBS مناسبًا فقط للمواد المعدنية التي تقل عن 450 نيوتن / مم 2 (MPa)، وغير مناسب للفولاذ الأكثر صلابة أو الصفائح الرقيقة. من بين معايير الأنابيب الفولاذية، تعتبر صلابة برينل هي الأكثر استخدامًا على نطاق واسع. غالبًا ما يستخدم قطر المسافة البادئة d للتعبير عن صلابة المادة، وهو أمر بديهي ومريح.
مثال: 120HBS10/1000130: يعني أن قيمة صلابة برينل المقاسة باستخدام كرة فولاذية بقطر 10 مم تحت قوة اختبار 1000Kgf (9.807KN) لمدة 30 ثانية (ثانية) هي 120N/mm2 (MPa).

ب. صلابة روكويل (HR)

اختبار صلابة روكويل، مثل اختبار صلابة برينل، هو طريقة اختبار المسافة البادئة. الفرق هو أنه يقيس عمق المسافة البادئة. أي أنه في ظل الإجراء المتسلسل لقوة الاختبار الأولية (Fo) وقوة الاختبار الإجمالية (F)، يتم ضغط المسافة البادئة (المخروط أو الكرة الفولاذية لمصنع الصلب) على سطح العينة. بعد فترة الانتظار المحددة، تتم إزالة القوة الرئيسية. قوة الاختبار، استخدم زيادة عمق المسافة البادئة المتبقية المقاسة (هـ) لحساب قيمة الصلابة. وقيمته عبارة عن رقم مجهول يمثله الرمز HR، والمقاييس المستخدمة تشمل 9 موازين منها A وB وC وD وE وF وG وH وK. ومن بينها الموازين الشائعة الاستخدام للصلب اختبارات الصلابة بشكل عام هي A وB وC، وهي HRA وHRB وHRC.

يتم حساب قيمة الصلابة باستخدام الصيغة التالية:
عند الاختبار باستخدام المقياسين A وC، يكون معدل المخاطر = 100-e
عند الاختبار بمقياس B، يكون معدل المخاطر = 130-e
في الصيغة، e - يتم التعبير عن زيادة عمق المسافة البادئة المتبقية بالوحدة المحددة البالغة 0.002 مم، أي عندما تكون الإزاحة المحورية للمسافة البادئة وحدة واحدة (0.002 مم)، فهي تعادل التغير في صلابة روكويل بمقدار واحد رقم. كلما زادت قيمة e، انخفضت صلابة المعدن، والعكس صحيح.
النطاق المطبق للمقاييس الثلاثة المذكورة أعلاه هو كما يلي:
HRA (مسافة بادئة مخروطية ماسية) 20-88
HRC (مسافة بادئة مخروطية ماسية) 20-70
HRB (قطر 1.588 ملم مسافة بادئة للكرة الفولاذية) 20-100
يعد اختبار صلابة روكويل طريقة مستخدمة على نطاق واسع في الوقت الحاضر، ومن بينها استخدام HRC في معايير الأنابيب الفولاذية في المرتبة الثانية بعد صلابة برينل HB. يمكن استخدام صلابة روكويل لقياس المواد المعدنية من شديدة الليونة إلى شديدة الصلابة. إنه يعوض عن عيوب طريقة برينل. إنها أبسط من طريقة برينل ويمكن قراءة قيمة الصلابة مباشرة من قرص آلة الصلابة. ومع ذلك، نظرًا لصغر المسافة البادئة، فإن قيمة الصلابة ليست دقيقة مثل طريقة برينل.

ج. صلابة فيكرز (HV)

يعد اختبار صلابة فيكرز أيضًا طريقة لاختبار المسافة البادئة. يقوم بضغط المسافة البادئة الماسية الهرمية المربعة بزاوية مضمنة قدرها 1360 بين الأسطح المتقابلة في سطح الاختبار عند قوة اختبار محددة (F)، وإزالتها بعد وقت التثبيت المحدد. القوة، قم بقياس طول قطري المسافة البادئة.

قيمة صلابة فيكرز هي حاصل قسمة قوة الاختبار على مساحة سطح المسافة البادئة. صيغة حسابها هي:
في الصيغة: رمز صلابة HV-Vickers، N/mm2 (MPa)؛
قوة اختبار F، N؛
د- الوسط الحسابي لقطري المسافة البادئة، مم.
قوة الاختبار F المستخدمة في صلابة فيكرز هي 5 (49.03)، 10 (98.07)، 20 (196.1)، 30 (294.2)، 50 (490.3)، 100 (980.7) Kgf (N) وستة مستويات أخرى. يمكن قياس قيمة الصلابة، النطاق هو 5 ~ 1000HV.
مثال لطريقة التعبير: 640HV30/20 تعني أن قيمة صلابة فيكرز المقاسة بقوة اختبار تبلغ 30Hgf (294.2N) لمدة 20S (ثانية) هي 640N/mm2 (MPa).
يمكن استخدام طريقة صلابة فيكرز لتحديد صلابة المواد المعدنية الرقيقة جداً والطبقات السطحية. وهي تتمتع بالمزايا الرئيسية لطرق برينل وروكويل وتتغلب على عيوبها الأساسية، ولكنها ليست بسيطة مثل طريقة روكويل. نادرا ما تستخدم طريقة فيكرز في معايير الأنابيب الفولاذية.