Пятница, 28 Январь 2022 03:58

Что такое твердость в машиностроении – типы твердости материалов и шкалы твердости

Автор 
Оцените материал
(1 Голосовать)

В этой статье мы рассмотрим твердость в машиностроении, расскажем различные типы твердости материалов и общие шкалы твердости.

 

твердость

 

 

Что такое твердость в машиностроении?

Твердость относится к способности материала сопротивляться локальной пластической деформации, вызванной механическим вдавливанием или износом. Пластическая деформация, также называемая постоянной деформацией, означает, что материал не вернется к своей первоначальной форме. Твердость зависит от пластичности, упругой жесткости, пластичности, деформации, прочности, ударной вязкости, вязкоупругости и вязкости. Местное сопротивление твердого тела вторжению внешних объектов является показателем для сравнения твердости и мягкости различных материалов. Различные материалы обычно имеют разную твердость, распространенными твердыми материалами являются керамика, алмаз и твердый металл, такой как титан, а дерево и обычные пластмассы мягче. Цементированный карбид, который обычно используется для фрезерных станков с ЧПУ , является твердым материалом.

Типы твердости материалов

 

1. Твердость при вдавливании:

измеряет способность выдерживать поверхностные вдавливания и способность измеряемого образца сопротивляться деформации под постоянной нагрузкой острого предмета. Чем выше твердость при вдавливании, тем выше вероятность отсутствия деформации в результате приложенного сжатия. Твердость при вдавливании в основном используется в машиностроении и металлургии. Традиционный метод определения твердости при вдавливании заключается в использовании твердых инденторов определенной геометрии и размеров для вдавливания в материал с определенной силой и регистрации параметров деформации, таких как глубина вдавливания. Распространенными шкалами твердости при вдавливании являются Бринелля, Роквелла и Виккерса.

 

2. Твердость при царапании:

измеряет сопротивление образца остаточной пластической деформации из-за трения об острый предмет. Материалы, которые менее подвержены царапанью, будут иметь более высокую твердость к царапинам. Наиболее распространенным тестом на твердость при царапании является минералогическая шкала Мооса. Принцип заключается в том, что предметы из более твердых материалов царапают предметы из более мягких материалов. Метод заключается в том, чтобы найти самый твердый материал, который данный материал может поцарапать, или самый мягкий материал, который может поцарапать данный материал. При измерении твердости покрытия твердость царапания относится к силе, необходимой для разрезания пленки на подложке.

 

3. Твердость отскока:

также известная как динамическая твердость, измеряет высоту «отскока» алмазного молотка, когда он падает с фиксированной высоты на материал. Материал с более высокой твердостью отскока приведет к более сильному отскоку при падении молотка. Эта твердость связана с эластичностью испытуемого материала. Прибор для измерения твердости по отскоку называется склерометром.

 

Типы шкал твердости

 

Типы шкал твердости — единицы измерения твердости

Различные шкалы твердости включают Роквелла C и B (металлы), Бринелля (шариковый индентор, металлы), Виккерса (ромбовидный индентор), Кнупа (ромбовидный микроиндентор), Мейера (редко используется), Шора A и D (резина). и более мягкие пластмассы) и Mohs (минералы). Международная единица твердости – Н/мм². Единица Паскаль также используется для твердости. Различные типы твердости имеют разные шкалы измерения. Для твердости на царапанье, вдавливании и твердости по отскоку используются разные методы измерения, включая Бринелля, Роквелла, Кнупа и т. д. Поскольку эти единицы получены на основе этих методов измерения, они не подходят для прямого сравнения. Однако существуют эквивалентные таблицы преобразования твердости между различными шкалами. Сходство заключается в том, что во всех этих шкалах более твердый материал будет иметь более высокую ценность.

 

 

Общие единицы твердости:

– Твердость по Роквеллу (HRB, HRC и т. д.): на основе твердости при вдавливании измеряет глубину проникновения индентора при большой нагрузке (основная нагрузка) по сравнению с проникновением, достигнутым при предварительном нагружении (незначительная нагрузка). Из-за различных инденторов или нагрузок существует несколько альтернативных шкал, таких как HRA, HRB, HRC, HRD и т. д. Наиболее часто используются шкалы HRB и HRC. Оба они выражают твердость как произвольное безразмерное число, HRB обычно используется для алюминия, латуни и мягких сталей, а HRC используется для более твердых сталей.

 

– Твердость по Бринеллю (HB): измеряет твердость материалов при вдавливании по шкале проникновения индентора, нагруженного на образец материала. BHN означает число твердости по Бринеллю, что имеет то же значение, что и HB. Тест на твердость по Бринеллю обычно используется для определения твердости таких материалов, как металлы и сплавы.

 

– Твердость по Виккерсу (HV): расчет твердости путем оптического измерения длины диагонали отпечатка, оставленного индентором, затем преобразование измерений в HV с использованием таблицы или формулы. Тест Виккерса проще в использовании, чем другие тесты на твердость, и его можно использовать для всех металлов, это одна из самых широких шкал среди тестов на твердость. Единица твердости по Виккерсу известна как число пирамиды Виккерса (HV) или твердость алмазной пирамиды (DPH).

 

– Твердость по Кнупу (HK): рассчитывается путем измерения отпечатка алмазного наконечника, прижатого к поверхности образца. Он используется, в частности, для очень хрупких материалов или тонких листов, где для целей тестирования можно сделать только небольшое углубление.

 

– Шор A и D: твердость по Шору – это мера сопротивления материала проникновению иглы при определенной силе пружины. Буква A используется для гибких типов и буква D для жестких типов. Шкала твердости по Шору измеряет твердость гибких формовочных каучуков, которые варьируются по твердости от очень мягких и гибких, до средних и в некоторой степени гибких, до твердых практически без гибкости. Твердость по Шору D указана для измерений более твердых эластомеров с использованием иглы с углом при вершине 30° и не затупленной.

 

– Mohs: один из наиболее важных тестов для идентификации образцов минералов, измеряющий устойчивость минерала к царапанью.

Дополнительная информация

  • Заказчик: Организация
  • Статус: Нет исполнителя
  • Срок сдачи проекта после оплаты аванса: 01.10.2020
  • ЦЕЛЬ ПРОЕКТА: Рассказать подробней про тему проекта
Прочитано 109 раз Последнее изменение Пятница, 28 Январь 2022 04:03
Авторизуйтесь, чтобы получить возможность оставлять комментарии