Kiểm tra độ cứng vât liệu

Kiểm tra độ cứng Rockwell

Kiểm tra độ cứng Rockwell là phương pháp được sử dụng phổ biến nhất để đo độ cứng vết lõm. Giá trị của độ cứng Rockwell đi kèm với thang đo được sử dụng.

Tùy thuộc vào vật liệu được thử nghiệm, phải chọn thang đo thích hợp. Thang đo độ cứng này cung cấp thông tin về loại tổ hợp tải trọng bên trong được sử dụng.

Có tổng cộng 30 thang đo có sẵn để lựa chọn. Đây là điều làm cho Rockwell trở thành một phép thử thước đo độ cứng của nhiều loại vật liệu. Thậm chí có thể đo độ cứng vật liệu gốm và composite. Thang đo được sử dụng phổ biến nhất là “B” và “C”.

Trong thử nghiệm độ cứng Rockwell, trước khi áp dụng tải thử nghiệm, một tải nhỏ nhỏ được áp dụng để đặt mũi thử vào mẫu thử và loại bỏ ảnh hưởng của mọi bất thường trên bề mặt. Điều này cung cấp độ chính xác tốt hơn.

Sau đó, tương tự như thử nghiệm Brinell, mũi thử được sử dụng để tạo ấn tượng trên vật liệu bằng cách áp dụng tải trọng thử nghiệm còn được gọi là tải trọng chính. Ấn tượng sau đó được đo để xác định độ cứng. Một máy đo quay số được sử dụng để ghi lại sự biến dạng.

Sự gia tăng ròng về kích thước vết lõm (giữa ứng dụng của tải trọng nhỏ và tải trọng lớn) được xem xét để tính toán giá trị độ cứng.

Chỉ định tốc độ tải là cần thiết. Trong kim loại mềm, tốc độ khác nhau của ứng dụng tải có thể tạo ra sự khác biệt đáng kể trong giá trị cuối cùng. Điều quan trọng là phải theo dõi cẩn thận để đảm bảo tốc độ tải theo tiêu chuẩn.

Công thức cho độ cứng Rockwell là:

, Ở đâu

N – hệ số tỷ lệ tùy thuộc vào tỷ lệ được sử dụng

s – hệ số tỷ lệ tùy thuộc vào tỷ lệ được sử dụng

d – độ sâu của vết lõm vĩnh viễn so với tải nhỏ, mm

Kiểm tra độ cứng Vickers

Kiểm tra độ cứng Vickers

Cách thứ ba để đo độ cứng của vật liệu là sử dụng phép thử Vickers. Điều này đặc biệt phù hợp với các vật liệu mềm hơn không cần tải trọng cao. Với vật liệu mềm, phương pháp Vickers cho độ chính xác cao hơn.

Ngoài ra, việc tính toán giá trị độ cứng dễ dàng hơn vì Vickers sử dụng cùng một mũi kim cương cho tất cả các vật liệu. Vì vậy, điều chỉnh công thức là không cần thiết.

Một tính năng quan trọng khác là việc sử dụng kính lúp, cho phép kiểm tra các khu vực có cấu trúc vi mô cụ thể .

Đầu tiên, người thử nghiệm phải đặt bộ phận lên máy và sử dụng kính hiển vi để tìm độ cao phù hợp. Sau đó, sử dụng các hình ảnh, vị trí chính xác được xác định.

Mũi kim cương có hình kim tự tháp bốn cạnh. Sau khi chạm vào bộ phận, máy sẽ sớm đạt đến giá trị lực được xác định trước. Nó vẫn ở cùng một tải trong một thời gian nhất định.

Sau đó, quá trình đo vết lõm diễn ra. Tính giá trị độ cứng Vickers sử dụng công thức sau:

, Ở đâu

F – lực, N

d – đường chéo của vết lõm, mm

Kiểm tra độ cứng Mohs

Kiểm tra độ cứng MOHS

Nhà khoáng vật học người Đức Mohs lần đầu tiên nghĩ ra bài kiểm tra độ cứng Mohs để đo độ cứng xước của vật liệu. Trong thử nghiệm này, vật liệu được làm xước bằng vật liệu tham chiếu có độ cứng xác định.

Một giá trị độ cứng bằng số được gán cho vật liệu thử nghiệm dựa trên kết quả thử nghiệm. Thử nghiệm độ cứng Mohs sử dụng 10 vật liệu tham chiếu có độ cứng khác nhau làm thang đo cho thử nghiệm.

Vật liệu mềm nhất được sử dụng là talc (giá trị=1) và vật liệu cứng nhất là kim cương (giá trị=10). Cho rằng các tài liệu tham khảo được sử dụng cho thang Mohs không có mức tăng dần, thang Mohs thiếu độ chính xác và chỉ là thước đo thô về độ cứng.

Ngày nay, các thử nghiệm độ xước hiện đại được thực hiện bằng cách sử dụng mũi ấn kim cương Rockwell bằng cách làm xước mẫu thử trong một chiều dài cụ thể được ép bởi giá trị tải đã chọn.

Kiểm tra nội soi

Máy soi xơ cứng là một thiết bị được sử dụng để đo độ đàn hồi hoặc độ cứng động của vật liệu. Thiết lập bao gồm một ống thủy tinh thẳng đứng rỗng nối với giá đỡ. Qua ống này, một chiếc búa kim cương được thả xuống mẫu thử và độ nảy của chiếc búa được ghi lại.

Chiếc búa kim cương được thả rơi từ một độ cao cố định dưới sức nặng của chính nó. Khi tiếp xúc với mẫu thử, búa sẽ bật trở lại. Độ nảy này sẽ cao hơn đối với vật liệu có độ cứng cao hơn.

Độ nảy sẽ thấp hơn đối với kim loại mềm vì một phần năng lượng tác động sẽ cạn kiệt, tạo ra vết lõm trên bề mặt thử nghiệm. Các ống thủy tinh có độ dốc để đo chiều cao của độ nảy. Độ cứng phục hồi được đo bằng đơn vị bờ.