Hardness Tester Gabay: Rockwell at Vickers Pamamaraans Ipinaliwanag
A hardness tester sinusukat ang paglaban ng isang materyal sa localized na plastic deformation, kadalasan sa pamamagitan ng pagpindot sa isang hardened indenter sa ibabaw ng materyal sa ilalim ng isang kinokontrol na load at sinusuri ang lalim o laki ng resultang indentation. Ang hardness testing ay isa sa pinakamalawak na ginagamit na quality control checks sa metalworking, heat treatment, at materials engineering, dahil malapit na nauugnay ang hardness sa wear resistance, tensile strength, at machinability, na nagbibigay sa mga manufacturer ng mabilis, higit na hindi nakakasira na paraan upang ma-verify na ang isang bahagi ay nakakatugon sa materyal na detalye nito.
Habang umiiral ang dose-dosenang mga pamamaraan at kaliskis ng hardness testing, ang Rockwell at Vickers ay nananatiling dalawang pinaka-tinatanggap na tinukoy sa mga setting ng industriya at laboratoryo, bawat isa ay angkop sa iba't ibang uri ng materyal, bahagi ng geometries, at mga kinakailangan sa katumpakan. Sinasaklaw ng gabay na ito kung paano gumagana ang isang hardness tester sa pangkalahatan, kung paano gumamit ng isang Rockwell hardness tester sunud-sunod, at kung ano ang nagtatakda ng isang Vickers hardness tester machine bukod sa iba pang mga paraan ng pagsubok.
Paano Gumagana ang Hardness Tester
Ang bawat hardness tester, anuman ang paraan, ay gumagana sa parehong pangunahing prinsipyo: ilapat ang isang kilalang puwersa sa pamamagitan ng isang indenter ng isang partikular na hugis at materyal, pagkatapos ay sukatin ang nagresultang pagpapapangit upang makakuha ng isang halaga ng tigas. Ang pinagkaiba sa pagitan ng mga pamamaraan ng pagsubok ay ang indenter geometry, ang inilapat na load, at kung ang pagsukat ay batay sa lalim ng indentation, direktang sinusukat ng makina, o laki ng indentation, na sinusukat nang optical pagkatapos alisin ang load.
Direktang sinusukat ng Rockwell testing ang lalim ng indentation, gamit ang alinman sa diamond cone o isang hardened steel ball depende sa partikular na sukat na ginagamit, at gumagawa ng hardness reading halos kaagad dahil awtomatikong kinakalkula ng makina ang halaga mula sa depth differential sa pagitan ng minor at major load application. Ang pagsubok ng Vickers at Brinell, sa kabilang banda, ay umaasa sa pagsukat ng mga pisikal na sukat ng indentation na natitira sa ibabaw ng materyal, kadalasan sa ilalim ng mikroskopyo o may pinagsamang optical measurement system, at pagkalkula ng tigas mula sa sinusukat na lugar ng indentation.
Ang pagpili ng tamang hardness tester at sukat para sa isang partikular na materyal at aplikasyon ay nakasalalay sa mga salik kabilang ang inaasahang hanay ng katigasan ng materyal, ang kapal at pagtatapos ng ibabaw ng piraso ng pagsubok, at kung ang aplikasyon ay nangangailangan ng isang mabilis na pagsusuri sa sahig ng produksyon o isang tumpak na pagsukat sa antas ng laboratoryo. Ang mga pamantayan sa pagsubok tulad ng ASTM E18 para sa Rockwell at ASTM E92 para sa Vickers ay tumutukoy sa mga eksaktong pamamaraan, pag-load, at mga kinakailangan sa pagkakalibrate na inaasahang susundin ng mga tagagawa at lab para sa masusubaybayan, nauulit na mga resulta.
Paano Gumamit ng Rockwell Hardness Tester
Ang paggamit ng Rockwell hardness tester nang tama ay nagsisimula sa paghahanda ng test piece: ang ibabaw na sinusuri ay kailangang malinis, patag, at walang sukat, oksihenasyon, o mga iregularidad sa ibabaw na maaaring makadistort sa pagbabasa, dahil kahit na ang maliit na kontaminasyon sa ibabaw ay maaaring makabuluhang baluktot ang mga resulta. Ang piraso ng pagsubok ay inilalagay sa anvil ng makina, at ang naaangkop na indenter, alinman sa isang diamond cone para sa mas matigas na materyales o isang bola na bakal para sa mas malambot, kasama ang tamang pagkarga na partikular sa sukat, ay pinili batay sa uri ng materyal at inaasahang hanay ng katigasan na sinusuri.
Ang mismong proseso ng pagsubok ay sumusunod sa isang dalawang-hakbang na pagkakasunud-sunod ng paglo-load: ang isang menor de edad na load ay unang inilapat upang maiupo nang mahigpit ang indenter laban sa ibabaw ng materyal at magtatag ng isang matatag na reference point, pagkatapos nito ang pangunahing pagkarga ay inilapat at gaganapin para sa isang tinukoy na oras ng tirahan upang payagan ang materyal na ganap na tumugon sa inilapat na puwersa. Kapag naalis na ang major load habang nananatili ang minor load, sinusukat ng makina ang pagkakaiba sa lalim ng indentation sa pagitan ng dalawang yugto ng pag-load, at ang depth differential ay direktang iko-convert sa isang Rockwell hardness value na ipinapakita sa dial o digital readout ng tester.
Para sa pare-pareho, tumpak na mga resulta, ang mga operator ay dapat kumuha ng maraming pagbabasa sa iba't ibang mga punto sa piraso ng pagsubok sa halip na umasa sa isang sukat, dahil ang mga maliliit na hindi pagkakapare-pareho ng materyal o mga pagkakaiba-iba sa ibabaw ay maaaring maging sanhi ng pag-iiba ng mga indibidwal na pagbabasa. Ang paglalagay ng mga test point na may sapat na distansya upang maiwasan ang interference mula sa stress field na nilikha ng mga katabing indentation, at pagpapanatili ng pagkakalibrate ng tester sa pamamagitan ng regular na pag-verify gamit ang mga certified test block, ay parehong mahahalagang kasanayan para sa paggawa ng maaasahang data ng hardness ng Rockwell sa paglipas ng panahon.
Vickers Hardness Tester Machine: Paano Ito Naiiba
A Vickers hardness tester machine gumagamit ng eksaktong hugis na indenter ng brilyante sa anyo ng isang square-based na pyramid, na pinindot sa ibabaw ng materyal sa ilalim ng napiling pagkarga, at hindi tulad ng pagsubok sa Rockwell, ang halaga ng katigasan ay kinakalkula mula sa sinusukat na diagonal na haba ng indentation na naiwan sa halip na mula sa lalim ng indentation na sinusukat sa mismong pagsubok. Ang optical measurement approach na ito ay nangangailangan ng integrated microscope o camera system na may kakayahang sukatin ang indentation diagonal na may mataas na katumpakan, dahil kahit na ang maliliit na error sa pagsukat ay direktang nagsasalin sa hindi tumpak na halaga ng tigas.
Ang isa sa mga pangunahing bentahe ng pagsubok ng Vickers ay ang napakalawak nitong naaangkop na hanay ng katigasan at ang kakayahang sumubok ng malawak na spectrum ng mga materyales, mula sa napakalambot na mga metal hanggang sa napakatigas, malutong na mga materyales, gamit ang parehong geometry ng indenter sa kabuuan, na hindi ang kaso sa pagsubok sa Rockwell, kung saan ang iba't ibang mga kaliskis ay nangangailangan ng iba't ibang mga indent at load para sa iba't ibang hanay ng katigasan. Ang versatility na ito ay ginagawang partikular na mahalaga ang mga tagasubok ng Vickers sa pananaliksik at mga kapaligiran ng kontrol sa kalidad na humahawak ng malawak na iba't ibang uri ng materyal at antas ng katigasan nang hindi kinakailangang lumipat ng mga configuration ng kagamitan.
Ang mga makabagong Vickers hardness tester machine ay lalong nagsasama ng automated optical measurement software na kumukuha ng indentation na imahe at awtomatikong kinakalkula ang mga diagonal na sukat at nagreresultang hardness value, na makabuluhang binabawasan ang pagiging subject ng operator na dating limitasyon ng manu-manong pagsukat na nakabatay sa mikroskopyo. Dahil sa automation na ito, ang pagsubok sa Vickers ay naging mas mabilis at mas pare-pareho kaysa sa mga naunang pamamaraan ng manu-manong pagsukat, habang pinapanatili pa rin ang mahusay na katumpakan at malawak na kakayahang magamit ng materyal na ginagawang pagsubok ng Vickers ang ginustong pamamaraan para sa pagsubok ng micro-hardness ng mga manipis na coatings, maliliit na bahagi, at mga layer ng ibabaw na pinatigas ng kaso.
Paghahambing ng mga karaniwang pamamaraan ng pagsubok sa hardness ayon sa uri ng indenter, batayan ng pagsukat, at karaniwang aplikasyon.
