رابطه بین واحدهای سختی برینل، راکول و ویکرز (سیستم سختی)

پرکاربردترین روش در تولید، سختی روش پرس در است، مانند سختی برینل، سختی راکول، سختی ویکرز و سختی میکرو.مقدار سختی بدست آمده اساساً نشان دهنده مقاومت سطح فلز در برابر تغییر شکل پلاستیک ناشی از نفوذ اجسام خارجی است.

در زیر معرفی مختصری از واحدهای سختی مختلف آورده شده است:

1. سختی برینل (HB)

یک توپ فولادی سخت شده با اندازه معین (معمولاً به قطر 10 میلی متر) را با بار معین (معمولاً 3000 کیلوگرم) روی سطح ماده فشار دهید و آن را برای مدتی نگه دارید.پس از برداشتن بار، نسبت بار به ناحیه فرورفتگی، مقدار سختی برینل (HB)، بر حسب کیلوگرم نیرو/mm2 (N/mm2) است.

2. سختی راکول (HR)

هنگامی که HB>450 یا نمونه خیلی کوچک است، نمی توان از تست سختی برینل استفاده کرد و به جای آن باید از سختی سنجی راکول استفاده کرد.از یک مخروط الماس با زاویه رأس 120 درجه یا یک توپ فولادی با قطر 1.59 میلی متر و 3.18 میلی متر برای فشار دادن به سطح ماده مورد آزمایش تحت بار معین استفاده می کند و سختی ماده از آن به دست می آید. عمق فرورفتگیبا توجه به سختی ماده آزمایش، می توان آن را در سه مقیاس مختلف بیان کرد:

HRA: سختی است که با استفاده از یک بار 60 کیلوگرمی و یک فرورفتگی مخروطی الماس به دست می آید و برای مواد با سختی بسیار بالا (مانند کاربید سیمانی و غیره) استفاده می شود.

HRB: سختی است که با استفاده از یک بار 100 کیلوگرمی و یک توپ فولادی سخت شده با قطر 1.58 میلی متر بدست می آید.برای مواد با سختی کمتر (مانند فولاد آنیل شده، چدن و ​​غیره) استفاده می شود.

HRC: سختی است که با استفاده از بار 150 کیلوگرمی و یک فرورفتگی مخروطی الماس به دست می آید و برای مواد با سختی بالا (مانند فولاد سخت شده و غیره) استفاده می شود.

3 سختی ویکرز (HV)

از یک فرورفتگی مخروطی مربع الماس با بار کمتر از 120 کیلوگرم و زاویه راس 136 درجه برای فشار دادن به سطح مواد استفاده کنید و سطح گودال فرورفتگی مواد را بر مقدار بار تقسیم کنید که مقدار سختی ویکرز HV است. kgf/mm2).

در مقایسه با تست های سختی برینل و راکول، تست سختی ویکرز مزایای زیادی دارد.محدودیت‌های شرایط مشخص بار P و قطر دندانه‌دار D مانند برینل و مشکل تغییر شکل فرورفتگی را ندارد.همچنین این مشکل وجود ندارد که مقدار سختی راکول نمی تواند یکسان شود.و می تواند هر گونه مواد نرم و سختی مانند راکول را آزمایش کند و می تواند سختی قطعات بسیار نازک (یا لایه های نازک) را بهتر از راکول آزمایش کند که فقط با سختی سطح راکول قابل انجام است.اما حتی در چنین شرایطی، فقط می توان آن را در مقیاس راکول مقایسه کرد و نمی تواند با سایر سطوح سختی یکسان شود.علاوه بر این، چون راکول از عمق فرورفتگی به عنوان شاخص اندازه گیری استفاده می کند و عمق فرورفتگی همیشه کوچکتر از عرض فرورفتگی است، بنابراین خطای نسبی آن نیز بزرگتر است.بنابراین، داده های سختی راکول به اندازه برینل و ویکرز پایدار نیستند و البته به اندازه دقت ویکرز پایدار نیستند.

یک رابطه تبدیل مشخصی بین برینل، راکول و ویکرز وجود دارد و یک جدول رابطه تبدیل وجود دارد که می توان آن را پرس و جو کرد.