چگونه یک دستگاه سختی سنج برای آزمایش نمونه های لوله ای انتخاب کنیم؟

۱) آیا می‌توان از دستگاه سختی‌سنج راکول برای آزمایش سختی دیواره لوله فولادی استفاده کرد؟

ماده مورد آزمایش، لوله فولادی SA-213M T22 با قطر خارجی 16 میلی‌متر و ضخامت دیواره 1.65 میلی‌متر است. نتایج آزمایش سختی راکول به شرح زیر است: پس از برداشتن پوسته اکسیدی و لایه کربن‌زدایی روی سطح نمونه با دستگاه سنگ‌زنی، نمونه روی یک میز کار V شکل قرار داده می‌شود و دستگاه سختی‌سنج دیجیتال راکول HRS-150S برای آزمایش مستقیم سختی راکول روی سطح خارجی آن با بار 980.7 نیوتن استفاده می‌شود. پس از آزمایش، مشاهده می‌شود که دیواره لوله فولادی تغییر شکل جزئی دارد و در نتیجه مقدار سختی راکول اندازه‌گیری شده بسیار پایین است و در نتیجه آزمایش نامعتبر است.

طبق استاندارد GB/T 230.1-2018 «آزمون سختی راکول مواد فلزی بخش 1: روش آزمون»، سختی راکول 80HRBW و حداقل ضخامت نمونه 1.5 میلی‌متر است. ضخامت نمونه شماره 1، 1.65 میلی‌متر، ضخامت لایه کربن‌زدایی شده 0.15 تا 0.20 میلی‌متر و ضخامت نمونه پس از برداشتن لایه کربن‌زدایی شده 1.4 تا 1.45 میلی‌متر است که نزدیک به حداقل ضخامت نمونه مشخص شده در GB/T 230.1-2018 است. در طول آزمایش، از آنجایی که هیچ تکیه‌گاهی در مرکز نمونه وجود ندارد، باعث تغییر شکل جزئی می‌شود (که ممکن است با چشم غیرمسلح مشاهده نشود)، بنابراین مقدار واقعی سختی راکول کم است.

۲) نحوه انتخاب دستگاه سختی سنج سطح برای لوله‌های فولادی:

پس از آزمایش‌های فراوان روی سختی سطح لوله‌های فولادی، شرکت ما به نتایج زیر رسیده است:

۱. هنگام انجام آزمایش سختی راکول سطحی یا آزمایش سختی راکول روی سطح لوله‌های فولادی جدار نازک، عدم پشتیبانی کافی از دیواره لوله باعث تغییر شکل نمونه و در نتیجه نتایج آزمایش پایین می‌شود.

۲. اگر یک تکیه‌گاه استوانه‌ای در وسط یک لوله فولادی جدار نازک اضافه شود، نتایج آزمایش پایین خواهد بود زیرا نمی‌توان از عمود بودن محور هد فشار و جهت بارگذاری بار بر سطح لوله فولادی اطمینان حاصل کرد و بین سطح بیرونی لوله فولادی و تکیه‌گاه استوانه‌ای نصب شده، فاصله وجود دارد.

۳. روش تبدیل سختی ویکرز اندازه‌گیری شده به سختی راکول پس از منبت‌کاری و صیقل‌کاری نمونه لوله فولادی نسبتاً دقیق است.

۴. پس از حذف لایه اکسیدی و کربن‌زدایی روی سطح لوله فولادی و ماشینکاری صفحه آزمایش روی سطح بیرونی و لایه نشانی آن، سختی راکول سطحی به سختی راکول تبدیل می‌شود که نسبتاً دقیق است.