پرکاربردترین روش در تولید، سختی سنجی به روش پرس کردن است، مانند سختی سنجی برینل، سختی سنجی راکول، سختی سنجی ویکرز و میکرو سختی سنجی. مقدار سختی به دست آمده اساساً نشان دهنده مقاومت سطح فلز در برابر تغییر شکل پلاستیک ناشی از نفوذ اجسام خارجی است.
در ادامه به معرفی مختصری از واحدهای مختلف سختی می‌پردازیم:
۱. سختی برینل (HB)
یک گلوله فولادی سخت شده با اندازه مشخص (معمولاً قطر 10 میلی‌متر) را با بار مشخصی (عموماً 3000 کیلوگرم) به سطح ماده فشار دهید و آن را برای مدت زمانی نگه دارید. پس از برداشتن بار، نسبت بار به مساحت فرورفتگی، مقدار سختی برینل (HB) است که بر حسب کیلوگرم نیرو بر میلی‌متر مربع (N/mm2) محاسبه می‌شود.
۲. سختی راکول (HR)
وقتی HB>450 باشد یا نمونه خیلی کوچک باشد، نمی‌توان از آزمایش سختی برینل استفاده کرد و باید به جای آن از اندازه‌گیری سختی راکول استفاده کرد. در این روش از یک مخروط الماسی با زاویه رأس ۱۲۰ درجه یا یک گوی فولادی با قطر ۱.۵۹ میلی‌متر و ۳.۱۸ میلی‌متر برای فشار دادن به سطح ماده مورد آزمایش تحت بار مشخص استفاده می‌شود و سختی ماده از عمق فرورفتگی به دست می‌آید. با توجه به سختی ماده مورد آزمایش، می‌توان آن را در سه مقیاس مختلف بیان کرد:
HRA: سختی حاصل از اعمال بار 60 کیلوگرمی و فرورونده مخروطی الماسی است و برای موادی با سختی بسیار بالا (مانند کاربید سیمانی و غیره) استفاده می‌شود.
HRB: سختی حاصل از اعمال بار ۱۰۰ کیلوگرمی و یک گلوله فولادی سخت شده با قطر ۱.۵۸ میلی‌متر است. برای موادی با سختی کمتر (مانند فولاد آنیل شده، چدن و غیره) استفاده می‌شود.
HRC: سختی حاصل از اعمال بار ۱۵۰ کیلوگرمی و فرورونده مخروطی الماسی است و برای موادی با سختی بالا (مانند فولاد سخت شده و غیره) استفاده می‌شود.
سختی ۳ ویکرز (HV)
از یک فرورونده مخروط مربعی الماسی با بار کمتر از ۱۲۰ کیلوگرم و زاویه رأس ۱۳۶ درجه برای فشار دادن به سطح ماده استفاده کنید و مساحت سطح گودال فرورفتگی ماده را بر مقدار بار تقسیم کنید، که مقدار سختی ویکرز HV (kgf/mm2) است.
در مقایسه با آزمایش‌های سختی برینل و راکول، آزمایش سختی ویکرز مزایای زیادی دارد. این آزمایش محدودیت‌های شرایط مشخص‌شده بار P و قطر فرورونده D مانند برینل و مشکل تغییر شکل فرورونده را ندارد؛ و همچنین این مشکل را ندارد که مقدار سختی راکول قابل یکپارچه‌سازی نیست. و می‌تواند هر ماده نرم و سختی راکول را آزمایش کند و می‌تواند سختی قطعات بسیار نازک (یا لایه‌های نازک) را بهتر از راکول آزمایش کند، که فقط با سختی سطحی راکول قابل انجام است. اما حتی در چنین شرایطی، فقط می‌توان آن را در مقیاس راکول مقایسه کرد و نمی‌توان آن را با سایر سطوح سختی یکپارچه کرد. علاوه بر این، از آنجا که راکول از عمق فرورفتگی به عنوان شاخص اندازه‌گیری استفاده می‌کند و عمق فرورفتگی همیشه کوچکتر از عرض فرورفتگی است، بنابراین خطای نسبی آن نیز بزرگتر است. بنابراین، داده‌های سختی راکول به اندازه برینل و ویکرز پایدار نیست و البته به اندازه دقت ویکرز پایدار نیست.
یک رابطه تبدیل مشخص بین برینل، راکول و ویکرز وجود دارد و یک جدول رابطه تبدیل وجود دارد که می‌توان آن را جستجو کرد.
زمان ارسال: ۱۶ مارس ۲۰۲۳
