Độ cứng vật liệu
Độ cứng là chất lượng của vật liệu để chịu được biến dạng cục bộ. Nó có thể đặc biệt quan trọng khi tìm kiếm một vật liệu thích hợp cho một môi trường bao gồm các hạt nhỏ có thể gây mài mòn vật liệu. Vật liệu mềm bị lõm trong khi vật liệu cứng chống lại bất kỳ thay đổi nào về hình dạng.
Độ cứng nên được xem xét trong bối cảnh với các đặc tính vật liệu khác như độ bền, độ đàn hồi, … Ví dụ, nhiều vật liệu cứng có xu hướng giòn, hạn chế các trường hợp sử dụng của chúng.
Độ cứng vật liệu là gì?
Độ cứng là thước đo khả năng chống biến dạng vĩnh viễn cục bộ của vật liệu. Biến dạng vĩnh viễn còn được gọi là biến dạng dẻo. Mặc dù biến dạng đàn hồi có nghĩa là vật liệu chỉ thay đổi hình dạng khi tác dụng lực, nhưng biến dạng dẻo dẫn đến có nghĩa là vật liệu sẽ không trở lại hình dạng ban đầu.
Một số vật liệu cứng tự nhiên. Ví dụ, vonfram là một kim loại cực kỳ cứng được sử dụng làm nguyên tố hợp kim trong thép công cụ . Điều này đảm bảo rằng nhóm thép này có thể chống mài mòn ngay cả ở nhiệt độ cao trong quá trình cắt .
Cacbua xi măng , được sử dụng nhiều trong dao phay , cũng thường bao gồm vonfram. Các bit dụng cụ cắt có thể thay thế này giúp kéo dài tuổi thọ của dụng cụ cắt một cách đáng kể.
Mặt khác, một số vật liệu, kể cả kim loại, mềm đến mức khiến chúng trở nên vô dụng đối với nhiều ứng dụng. Vàng nguyên chất rất mềm nên việc cào xước hoặc uốn cong nó không cần tốn nhiều công sức. Do đó, việc thêm các kim loại khác như bạc, đồng và nhôm là điều cần thiết để cải thiện độ cứng của nó.
Với một số vật liệu, xử lý nhiệt là một khả năng để tạo ra độ cứng bề mặt lớn hơn trong khi vẫn duy trì các chất lượng khác của kim loại trong lõi của nó. Trục máy thường trải qua quá trình này để đảm bảo tuổi thọ lâu hơn.
Một kỹ sư cũng phải xem xét tỷ lệ độ cứng khi tạo ra ý tưởng thiết kế sản phẩm . Ví dụ, khi lắp ổ trục và trục, ổ trục phải mềm hơn vì chúng dễ thay thế hơn. Với chuyển động liên tục, một bộ phận phải mòn và sự lựa chọn là tùy thuộc vào kỹ sư.
Đơn vị độ cứng khác nhau
Đơn vị SI của độ cứng là N/mm². Do đó, đơn vị Pascal cũng được sử dụng cho độ cứng nhưng không được nhầm lẫn độ cứng với áp suất.
Các loại độ cứng khác nhau được thảo luận ở trên có thang đo khác nhau. Đối với độ cứng xước, vết lõm và độ bật lại, các phương pháp đo khác nhau (ví dụ: Brinell, Rockwell, Knoop, Leeb và Meyer). Vì các đơn vị được lấy từ các phương pháp đo lường này nên chúng không phù hợp để so sánh trực tiếp.
Tuy nhiên, bạn luôn có thể sử dụng bảng chuyển đổi để so sánh các giá trị Rockwell (B & C), Vickers và Brinell. Các bảng như thế này không chính xác 100% nhưng đưa ra một dấu hiệu tốt.
| Brinell độ cứng | Rockwell | Rockwell | Vickers | N/mm² |
| HB | HRC | nhân sự | HV | |
| 469 | 50 | 117 | 505 | |
| 468 | 49 | 117 | 497 | |
| 456 | 48 | 116 | 490 | 1569 |
| 445 | 47 | 115 | 474 | 1520 |
| 430 | 46 | 115 | 458 | 1471 |
| 419 | 45 | 114 | 448 | 1447 |
| 415 | 44 | 114 | 438 | 1422 |
| 402 | 43 | 114 | 424 | 1390 |
| 388 | 42 | 113 | 406 | 1363 |
| 375 | 41 | 112 | 393 | 1314 |
| 373 | 40 | 111 | 388 | 1265 |
| 360 | 39 | 111 | 376 | 1236 |
| 348 | 38 | 110 | 361 | 1187 |
| 341 | 37 | 109 | 351 | 1157 |
| 331 | 36 | 109 | 342 | 1118 |
| 322 | 35 | 108 | 332 | 1089 |
| 314 | 34 | 108 | 320 | 1049 |
| 308 | 33 | 107 | 311 | 1035 |
| 300 | 32 | 107 | 303 | 1020 |
| 290 | 31 | 106 | 292 | 990 |
| 277 | 30 | 105 | 285 | 971 |
| 271 | 29 | 104 | 277 | 941 |
| 264 | 28 | 103 | 271 | 892 |
| 262 | 27 | 103 | 262 | 880 |
| 255 | 26 | 102 | 258 | 870 |
| 250 | 25 | 101 | 255 | 853 |
| 245 | 24 | 100 | 252 | 838 |
| 240 | 23 | 100 | 247 | 824 |
| 233 | 22 | 99 | 241 | 794 |
| 229 | 21 | 98 | 235 | 775 |
| 223 | 20 | 97 | 227 | 755 |
| 216 | 19 | 96 | 222 | 716 |
| 212 | 18 | 95 | 218 | 706 |
| 208 | 17 | 95 | 210 | 696 |
| 203 | 16 | 94 | 201 | 680 |
| 199 | 15 | 93 | 199 | 667 |
| 191 | 14 | 92 | 197 | 657 |
| 190 | 13 | 92 | 186 | 648 |
| 186 | 12 | 91 | 184 | 637 |
| 183 | 11 | 90 | 183 | 617 |
| 180 | 10 | 89 | 180 | 608 |
| 175 | 9 | 88 | 178 | 685 |
| 170 | 7 | 87 | 175 | 559 |
| 167 | 6 | 86 | 172 | 555 |
| 166 | 5 | 86 | 168 | 549 |
| 163 | 4 | 85 | 162 | 539 |
| 160 | 3 | 84 | 160 | 535 |
| 156 | 2 | 83 | 158 | 530 |
| 154 | 1 | 82 | 152 | 515 |
| 149 | 81 | 149 | 500 |
Trong tất cả các thang đo này, vật liệu cứng sẽ có chỉ số độ cứng cao hơn.
Các đơn vị thường được sử dụng để đo độ cứng là:
- Số độ cứng Brinell (HB)
- Số độ cứng Vickers (HV)
- Số độ cứng Rockwell (HRA, HRB, HRC, ..)
- Giá trị độ cứng Leeb (HLD, HLS, HLE, …)
Công ty Cổ phần Thiết bị và Giải pháp Cơ khí Automech
Trụ sở chính: số 285 đường Phúc Lợi, quận Long Biên, Hà Nội
Chi nhánh Đà Nẵng: lô 11, khu A4 – Nguyễn Sinh Sắc, quận Liên Chiểu, Đà Nẵng
Chi nhánh TP HCM: số 84, đường 10, khu đô thị Vạn Phúc, Hiệp Bình Phước, Thủ Đức
Hotline: 0987 899 347
Website: automech.vn
Fanpage: Automech Life