Caledwch deunyddiau metelaidd

Mae caledwch deunyddiau metelaidd yn cyfeirio at allu'r deunydd i wrthsefyll anffurfiad lleol, yn enwedig dadffurfiad plastig, mewnoliad, neu grafu. Mae'n ddangosydd o feddalwch neu galedwch y deunydd.

Rhennir caledwch yn dri math yn seiliedig ar y dulliau profi.

Caledwch Crafu: Defnyddir hwn yn bennaf i gymharu caledwch gwahanol fwynau. Mae'r dull yn cynnwys defnyddio gwialen gydag un pen yn galed a'r pen arall yn feddal, ac yna llusgo'r wialen ar draws y deunydd sy'n cael ei brofi. Mae'r lleoliad lle mae crafiadau'n ymddangos yn pennu caledwch y deunydd. Yn ansoddol, mae gwrthrych anoddach yn gadael crafiad hirach, tra bod gwrthrych meddalach yn gadael crafiad byrrach.

Caledwch bant: Defnyddir hwn yn bennaf ar gyfer deunyddiau metelaidd. Mae'r dull yn cynnwys gosod llwyth penodol i wasgu mewndiwr dynodedig i'r deunydd sy'n cael ei brofi. Mae caledwch y deunydd yn cael ei bennu gan faint yr anffurfiad plastig lleol ar yr wyneb. Oherwydd amrywiadau yn y indenter, llwyth, a hyd y llwyth, mae yna sawl math o brofion caledwch mewnoliad, gan gynnwys caledwch Brinell, caledwch Rockwell, caledwch Vickers, a microhardness, ymhlith eraill.

Caledwch Adlam: Defnyddir hwn yn bennaf ar gyfer deunyddiau metelaidd. Mae'r dull yn golygu caniatáu i forthwyl a ddyluniwyd yn arbennig ddisgyn yn rhydd o uchder penodol ac effeithio ar y sampl o'r deunydd sy'n cael ei brofi. Mae caledwch y deunydd yn cael ei bennu gan faint o egni straen y mae'r sampl yn ei amsugno (ac yna'n ei ryddhau) yn ystod yr effaith, sy'n cael ei fesur gan yr uchder y mae'r morthwyl yn adlamu iddo.

Mae'r profion caledwch mwyaf cyffredin ar gyfer deunyddiau metelaidd - caledwch Brinell, caledwch Rockwell, a chaledwch Vickers - yn dod o dan y categori caledwch mewnoliad. Mae'r gwerth caledwch yn cynrychioli gallu'r deunydd i wrthsefyll anffurfiad plastig pan fydd gwrthrych arall yn cael ei wasgu i'w wyneb. Mae profion caledwch adlam (Shore, Leeb) yn mesur caledwch yn seiliedig ar raddau anffurfiad elastig y metel, gyda'r gwerth caledwch yn nodi gallu'r deunydd ar gyfer dadffurfiad elastig.

Caledwch Brinell

Indenter â diamedrDwedi'i wneud o ddur caled neu bêl carbid yn cael ei wasgu i wyneb y sbesimen gyda'r grym prawf cyfatebolF. Ar ôl yr amser dal penodedig, caiff y grym prawf ei ddileu, gan adael mewnoliad â diamedrd. Cyfrifir gwerth caledwch Brinell trwy rannu'r grym prawf ag arwynebedd arwyneb y mewnoliad. Y gwerth canlyniadol yw caledwch Brinell, a ddynodir felHBSneuHBW.

H Y gwahaniaeth rhwngHBSaHBWyn gorwedd yn y math o fewnolwr a ddefnyddir.HBSyn cyfeirio at brawf sy'n defnyddio pêl ddur caled fel y indenter, a ddefnyddir yn nodweddiadol ar gyfer mesur gwerthoedd caledwch Brinell mewn deunyddiau â chaledwch o dan 450, megis dur meddal, haearn bwrw llwyd, a metelau anfferrus.HBW, ar y llaw arall, yn defnyddio pêl carbid fel y indenter ac fe'i defnyddir i fesur gwerthoedd caledwch Brinell mewn deunyddiau â chaledwch o dan 650.

Ar gyfer yr un darn prawf ac o dan amodau profi union yr un fath, bydd canlyniadau'r ddau ddull yn wahanol, gydaHBWgwerthoedd yn aml yn uwch naHBSgwerthoedd. Fodd bynnag, nid oes perthynas feintiol sefydlog rhwng y ddau.

Ers 2003, mae Tsieina wedi mabwysiadu'r safon ryngwladol ac wedi disodli'r defnydd o beli dur caled gyda pheli carbid ar gyfer profi caledwch Brinell. O ganlyniad,HBSyn cael ei ddefnyddio mwyach, aHBWwedi dod yn nodiant safonol ar gyfer caledwch Brinell. Mewn llawer o achosion,HByn cael ei ddefnyddio ar ei ben ei hun i gynrychioli caledwch Brinell, sy'n cyfeirio fel arfer atHBW. Fodd bynnag,HBSgellir ei weld o hyd mewn rhai papurau llenyddiaeth a academaidd.

Mae prawf caledwch Brinell yn addas ar gyfer deunyddiau fel haearn bwrw, aloion anfferrus, a gwahanol ddur anelio neu dymheru. Nid yw'n addas ar gyfer profi deunyddiau sy'n rhy galed, rhy fach, rhy denau, neu samplau na allant oddef indentations mawr ar eu harwynebau.

Caledwch Rockwell

Mae'r dull yn defnyddio indenter côn diemwnt gydag ongl apex 120 gradd neu bêl ddur caled fel y indenter, mewn cyfuniad â chyfluniad llwyth penodol. Mae'r prawf yn dechrau gyda llwyth cychwynnol o 10 kgf, ac yna cymhwyso cyfanswm llwyth (sef swm y llwyth cychwynnol a'r prif lwyth) o 60, 100, neu 150 kgf. Mae'r indenter yn cael ei wasgu i mewn i'r sbesimen o dan y llwythi hyn yn olynol. Ar ôl i gyfanswm y llwyth gael ei gymhwyso, mae'r caledwch yn cael ei bennu gan y gwahaniaeth mewn dyfnder mewnoliad rhwng y dyfnder o dan y llwyth cychwynnol a'r dyfnder o dan gyfanswm y llwyth unwaith y bydd y prif lwyth yn cael ei dynnu, tra bod y llwyth cychwynnol yn parhau.

Defnyddir y dull hwn yn nodweddiadol mewnCaledwch Rockwellprofi. Defnyddir y dyfnder mewnoliad o dan y llwyth cychwynnol a chyfanswm y llwyth i gyfrifo'r gwerth caledwch, sy'n adlewyrchu ymwrthedd y deunydd i fewnoliad o dan y ddau lwyth.

Mae prawf caledwch Rockwell yn defnyddio tri grym prawf gwahanol a thri math o indenters, gan arwain at naw cyfuniad posibl, pob un yn cyfateb i un o naw graddfeydd caledwch Rockwell. Mae'r naw graddfa hyn yn cwmpasu bron pob un o'r deunyddiau metelaidd a ddefnyddir yn gyffredin. Y graddfeydd a ddefnyddir amlaf ywHRA, HRB, aHRC, gydaHRCsef y cymhwysiad mwyaf eang.

Tabl Safonol Profi Caledwch Rockwell Cyffredin

Mae'rGraddfa HRCyn cael ei ddefnyddio fel arfer ar gyfer gwerthoedd caledwch yn amrywio o 20 i 70 HRC. Pan fo'r gwerth caledwch yn is na 20 HRC, mae sensitifrwydd y prawf yn lleihau oherwydd bod blaen conigol y indenter yn treiddio'n rhy ddwfn i'r deunydd. Yn yr achos hwn, ygraddfa HRBdylid ei ddefnyddio yn lle hynny, gan ei fod yn fwy addas ar gyfer deunyddiau meddalach.

Pan fydd caledwch y sbesimen yn fwy na 67 HRC, mae'r pwysau ar flaen y indenter yn mynd yn rhy uchel, a all niweidio'r diemwnt a lleihau hyd oes y indenter yn sylweddol. Felly, argymhellir yn gyffredinol i newid i'rGraddfa HRAar gyfer deunyddiau â chaledwch sy'n fwy na 67 HRC.

Mae prawf caledwch Rockwell yn syml i'w weithredu, yn gyflym, ac yn cynhyrchu mewnoliadau bach, gan ei wneud yn addas ar gyfer profi arwynebau cynnyrch gorffenedig yn ogystal â darnau gwaith caletach a theneuach. Oherwydd y mewnoliad bach, gall y gwerth caledwch amrywio'n fwy sylweddol ar gyfer deunyddiau â microstrwythurau anwastad neu galedwch, gan arwain at gywirdeb is o'i gymharu â phrawf caledwch Brinell. Defnyddir prawf caledwch Rockwell yn gyffredin i fesur caledwch dur, metelau anfferrus, deunyddiau carbid, ac aloion eraill.

Caledwch Vickers

Mae egwyddor mesur caledwch Vickers yn debyg i egwyddor caledwch Brinell. Defnyddir indenter pyramid diemwnt gydag ongl gynhwysol o 136 gradd, a grym prawf penodedigFyn cael ei gymhwyso i wyneb y deunydd. Ar ôl cynnal y llwyth am gyfnod penodol, caiff y grym prawf ei ddileu. Mae'r gwerth caledwch yn cael ei bennu gan y pwysau cyfartalog a roddir ar arwynebedd uned y mewnoliad pyramid sylfaen sgwâr, ac mae'r gwerth caledwch yn cael ei ddynodi gan y symbolHV.

Mae gan brawf caledwch Vickers ystod fesur eang, sy'n gallu mesur deunyddiau gyda gwerthoedd caledwch yn amrywio o10 i 1000 HV. Mae'r mewnoliad yn fach, sy'n ei gwneud yn arbennig o addas ar gyfer mesur deunyddiau teneuach a haenau wedi'u caledu ar yr wyneb, megis arwynebau carburized neu nitridiedig.

Leeb Caledwch

Yn y prawf caledwch Leeb, defnyddir corff trawiad gyda indenter pêl carbid twngsten i daro wyneb y sbesimen o dan rym penodol, gan achosi iddo adlamu. Oherwydd caledwch amrywiol y deunydd, mae'r cyflymder adlam yn wahanol. Mae gan y ddyfais effaith fagnet parhaol, ac wrth i'r corff effaith symud i fyny ac i lawr, mae'r coil amgylchynol yn cynhyrchu signal electromagnetig sy'n gymesur â'r cyflymder adlam. Yna caiff y signal hwn ei drawsnewid yn werth caledwch Leeb trwy gylched electronig, a dynodir y gwerth gan y symbolHL.

Nid oes angen mainc waith ar y profwr caledwch Leeb; mae ei synhwyrydd caledwch mor fach â beiro a gellir ei weithredu'n uniongyrchol â llaw. Mae hyn yn ei gwneud hi'n hawdd profi darnau gwaith mawr, trwm neu sbesimenau geometregol gymhleth heb anhawster.

Mantais arall y profwr caledwch Leeb yw ei fod yn achosi ychydig iawn o niwed arwyneb i'r cynnyrch, ac mewn rhai achosion, gellir ei ddefnyddio ar gyferprofion annistrywiol. Mae'n arbennig o unigryw ar gyfer profi caledwch i wahanol gyfeiriadau, mannau cul, a meysydd arbenigol, lle gallai fod yn anodd defnyddio dulliau eraill.