تفاوت بین چندین روش رایج بیان سختی
سختی برینل (HB)، سختی راکول (HRC)، سختی ویکرز (HV) و سختی لیب (HL) چهار روش مختلف تست سختی هستند که هر کدام از آنها اصل تست، محدوده کاربرد و ویژگی های منحصر به فرد خود را دارند. در زیر تفاوت های دقیق بین چهار روش تست سختی وجود دارد:
اصل تست
سختی برینل (HB):
اصل: با اندازه معینی از بار آزمایشی، توپ فولادی سخت شده یا گلوله کاربید سیمانی با قطر معین به سطح فلز فشار داده می شود تا اندازه گیری شود، برای مدت زمان مشخصی نگهداری می شود و سپس برای اندازه گیری قطر فرورفتگی اندازه گیری شده تخلیه می شود. سطح مقدار سختی برینل ضریب بار تقسیم بر سطح گوی فرورفتگی است.
ویژگی ها: فرورفتگی بزرگ است، مقدار اندازه گیری دقیق است، اما عملیات نسبتاً دست و پا گیر است، باید قطر فرورفتگی را با میکروسکوپ اندازه گیری کنید و سپس جدول را جستجو کنید یا مقدار سختی را محاسبه کنید.
سختی راکول (HRC):
اصل: تحت بار خارجی مشخص شده، قطر مشخص شده توپ فولادی یا فرورفتگی الماس با زاویه مخروط 120 درجه به سطح ماده مورد آزمایش فشار داده می شود و منجر به فرورفتگی می شود و سختی با عمق بیان می شود. از فرورفتگی اندازه گیری شده سختی راکول است.
ویژگی ها: فرورفتگی کوچک، اندازه گیری ساده و سریع، مناسب برای تعیین سختی محصولات و ورق های نهایی، طبقه بندی شده به عنوان آزمایش های غیر مخرب. با این حال، نمایش ضعیف است و مقدار اندازه گیری شده ممکن است برای مواد با سازماندهی ناهموار به اندازه کافی دقیق نباشد.
سختی ویکرز (HV):
اصل: یک فرورفتگی هرمی الماس با زاویه 136 درجه بین سطوح نسبی به سطح نمونه آزمایش شده تحت بار مشخص شده F فشار داده می شود و بار پس از یک زمان ثابت برداشته می شود، طول مورب فرورفتگی d اندازه گیری می شود. و مساحت سطح فرورفتگی محاسبه می شود و در نهایت فشار متوسط روی سطح فرورفتگی یعنی مقدار سختی ویکرز به دست می آید.
ویژگی ها: محدوده اندازه گیری گسترده، تقریباً تمام مواد فلزی مورد استفاده در صنعت را می توان اندازه گیری کرد، از مواد بسیار نرم تا مواد بسیار سخت را می توان اندازه گیری کرد. در عین حال سختی ویکرز برای آنالیز میکروسکوپی نیز مناسب است که مزایایی برای تعیین سختی در مناطق کوچک یا لایه های نازک دارد.
سختی لیب (HL):
اصل: با کیفیت مشخص شده بدنه ضربه تحت عمل کشسانی با سرعت معین ضربه به سطح نمونه، با پانچ در فاصله 1 میلی متری از سطح نمونه به نسبت سرعت برگشت و ضربه. مقدار سرعت محاسبه شده سختی لیب است.
ویژگی ها: اندازه گیری آسان، متعلق به روش تست بار دینامیکی و مربوط به مدول الاستیک مواد فلزی است. سختی سنج لیب به طور کلی از دستگاه ضربه، دستگاه نمایشگر و دستگاه ضبط تشکیل شده است. کیفیت دستگاه ضربه مستقیماً بر دقت و پایداری داده ها تأثیر می گذارد.
دامنه کاربرد
سختی برینل (HB): معمولاً زمانی استفاده می‌شود که مواد نرم هستند، مانند فلزات غیر آهنی، فولاد قبل از عملیات حرارتی یا بعد از بازپخت. به دلیل فرورفتگی زیاد، برای تعیین سختی محصولات نهایی و ورق ها مناسب نیست.
سختی راکول (HRC): معمولاً برای مواد با سختی بالاتر مانند فولاد سخت شده استفاده می شود. فرورفتگی کوچک، اندازه گیری ساده و سریع است و برای تعیین سختی محصولات نهایی و ورق های نازک مناسب است.
سختی ویکرز (HV): مناسب برای تعیین سختی قطعات کار بزرگتر و سطوح عمیق تر، اما همچنین برای آنالیز میکروسکوپی و بار کوچک، تعیین سختی میکرو ویکرز مناسب است.
سختی لیب (HL): اندازه گیری آسان و مناسب برای انواع مواد فلزی، به ویژه زمانی که انجام سایر روش های سختی سنجی دشوار است (مانند قطعات کار بزرگ یا قطعاتی که به راحتی جدا نمی شوند).
