Opis techniki

testowanie twardości Rockwella jest ogólną metodą pomiaru twardości masowej materiałów metalowych i polimerowych. Chociaż testowanie twardości nie daje bezpośredniego pomiaru żadnych właściwości użytkowych, twardość materiału koreluje bezpośrednio z jego wytrzymałością, odpornością na zużycie i innymi właściwościami. Badanie twardości jest szeroko stosowane do oceny materiału ze względu na jego prostotę i niski koszt w stosunku do bezpośredniego pomiaru wielu właściwości. W szczególności, wykresy konwersji od twardości Rockwella do wytrzymałości na rozciąganie są dostępne dla niektórych stopów konstrukcyjnych, w tym stali i aluminium.

badanie twardości Rockwella jest metodą badania wcięcia. Wgłębienie jest stożkowym diamentem (brale) lub twardą stalową kulą. Różne średnice kulek wgłębnych od 1/16 do 1/2 cala. są stosowane w zależności od skali testowej.

aby rozpocząć test, wgłębienie jest „ustawiane” w próbce przy zalecanym niewielkim obciążeniu. Główne obciążenie jest następnie przykładane i utrzymywane przez określony czas. Siła na wgłębieniu jest następnie zmniejszana z powrotem do niewielkiego obciążenia. Liczba twardości Rockwella jest obliczana na podstawie głębokości trwałego odkształcenia wgłębienia w próbce, tj. różnicy w położeniu wgłębienia przed i po nałożeniu głównego obciążenia. Mniejsze i większe obciążenia mogą być stosowane przy użyciu obciążników lub sprężyn. Pozycja wgłębienia jest mierzona za pomocą analogowego wskaźnika zegarowego lub urządzenia elektronicznego z odczytem cyfrowym.

różne typy wgłębień w połączeniu z szeregiem obciążeń testowych tworzą matrycę skal twardości Rockwella, które mają zastosowanie do szerokiej gamy materiałów. Każda skala twardości Rockwella jest identyfikowana za pomocą oznaczenia literowego wskazującego Typ wgłębienia oraz główne i mniejsze obciążenia używane do badania. Liczba twardości Rockwella jest wyrażona jako kombinacja zmierzonej wartości twardości numerycznej i litery skali poprzedzonej literami, HR. Na przykład wartość twardości 80 w skali Rockwella A jest podawana jako 80 HRA.

informacje analityczne

regularne badanie twardości Rockwella – mierzy twardość masową materiału. Istnieją oddzielne wagi dla metali żelaznych, metali nieżelaznych i tworzyw sztucznych. Wspólne skale twardości Rockwella obejmują A, B, C I F dla metali I m i R dla polimerów.

powierzchowne badanie twardości Rockwella – bardziej wrażliwy na powierzchnię pomiar twardości niż zwykłe skale Rockwella. Technika ta jest przydatna do testowania cienkich próbek, próbek o gradiencie twardości na powierzchni i małych obszarach. Powierzchowne skale twardości Rockwella to N I T dla metali oraz W, X i Y dla materiałów niemetalicznych i miękkich powłok.

typowe zastosowania

• kontrola jakości obróbki cieplnej metali
• kontrola materiałów przychodzących
• oceny spawów w stalach i innych stopach
• weryfikacja klasy dla twardych tworzyw sztucznych
• analiza uszkodzeń

wymagania dotyczące próbek

testowanie jest zwykle wykonywane na próbkach płaskich lub cylindrycznych. Cięcie i / lub obróbka skrawaniem są często wymagane w celu uzyskania odpowiednich próbek do badań z elementów o złożonym kształcie. Do badań wymagane są gładkie równoległe powierzchnie, wolne od powłok,kamienia i zanieczyszczeń. Specyficzne wymagania dotyczące wykończenia zależą od materiału i skali testowej.

próbki 6 w. (150 mm) grubość lub większa może być zakwaterowana. Minimalna wielkość próbki zależy od twardości próbki i skali testowej. Cylindryczne próbki tak małe, jak 1/8 cala. (3 mm) średnicy i cienkich arkuszy 0,006 cala. (150 µm) grubości, to minimalny rozmiar do testowania.