Tester povrchovej tvrdosti je základným nástrojom v materiálovej vede a inžinierstve, ktorý sa používa na meranie tvrdosti povrchovej vrstvy materiálu. Ako popredný dodávateľ testerov povrchovej tvrdosti sa zaväzujeme poskytovať vysokokvalitné produkty a hlboké znalosti o ich princípoch. V tomto blogu podrobne preskúmame princíp povrchového tvrdomeru.
1. Základy tvrdosti a jej význam
Tvrdosť je základná vlastnosť materiálov, ktorá označuje odolnosť materiálu voči lokálnej deformácii, najmä plastickej deformácii, vtlačeniu alebo poškriabaniu. Meranie tvrdosti je kľúčové v rôznych priemyselných odvetviach, ako je výroba, metalurgia a letecký priemysel. Pomáha pri určovaní vhodnosti materiálov pre konkrétne aplikácie, pri posudzovaní kvality procesov tepelného spracovania a pri predpovedaní odolnosti komponentov proti opotrebovaniu.
2. Princíp Rockwellovho testera povrchovej tvrdosti
TheRockwellov tester povrchovej tvrdostije široko používaný typ povrchového tvrdomeru. Funguje na princípe Rockwellovho testovania tvrdosti s určitými úpravami pre povrchové testovanie.
2.1 Koncepcia testovania tvrdosti podľa Rockwella
Skúška tvrdosti podľa Rockwella meria hĺbku prieniku indentoru do materiálu pri veľkom zaťažení, po aplikovaní počiatočného menšieho zaťaženia. Rozdiel v hĺbke prieniku medzi malým a veľkým zaťažením sa používa na výpočet hodnoty tvrdosti. Všeobecný vzorec pre tvrdosť podľa Rockwella súvisí s hĺbkou vtlačenia a rôzne stupnice sú definované na základe typu indentora a veľkosti zaťaženia.
2.2 Úpravy pre povrchové testovanie
Pri povrchovom Rockwellovom testovaní sú použité záťaže menšie v porovnaní so štandardným Rockwellovým testom. Povrchové testovanie je totiž určené na meranie tvrdosti tenkých povrchových vrstiev alebo materiálov, ktoré môžu byť poškodené vyšším zaťažením. Malé zaťaženie pri povrchovom Rockwellovom teste je zvyčajne 3 kgf a hlavné zaťaženie môže byť 15 kgf, 30 kgf alebo 45 kgf.
Indentor používaný v povrchovom tvrdomere Rockwell môže byť diamantový kužeľ (pre tvrdšie materiály) alebo oceľová guľa (pre mäkšie materiály). Keď je najprv aplikované menšie zaťaženie, usadí indentor pevne do povrchu materiálu. Potom sa pridá hlavné zaťaženie, čo spôsobí ďalšie prenikanie indentoru. Po určenom čase zotrvania sa hlavná záťaž odstráni a indentor mierne poskočí. Hodnota tvrdosti je určená čistou hĺbkou vtlačenia spôsobeného hlavným zaťažením, ktorá sa meria pomocou presného číselníka alebo digitálneho displeja na testeri.
3. Proces Rockwellovho testu povrchovej tvrdosti
TheRockwellova skúška povrchovej tvrdostizahŕňa niekoľko krokov:
3.1 Príprava vzorky
Skúšobná vzorka musí mať hladký a rovný povrch. Akákoľvek drsnosť, škrabance alebo nepravidelnosti na povrchu môžu ovplyvniť presnosť merania tvrdosti. Vzorka by tiež mala byť dostatočne veľká, aby sa zabezpečilo, že zárez sa urobí v rámci platnej testovacej oblasti a nie blízko okrajov alebo rohov.
3.2 Výber indentora
Na základe odhadnutej tvrdosti vzorky sa vyberie vhodný indentor (diamantový kužeľ alebo oceľová guľa). Pre veľmi tvrdé materiály, ako sú kalené ocele, sa používa diamantový kužeľový indentor. Pre mäkšie materiály, ako sú hliníkové zliatiny, je vhodnejší oceľový guľôčkový indentor.
3.3 Načítať aplikáciu
Najprv sa aplikuje malé zaťaženie 3 kgf na usadenie indentora do vzorky. Zaznamená sa počiatočná hĺbka vtlačenia. Potom sa postupne pridáva hlavná záťaž (15 kgf, 30 kgf alebo 45 kgf). Po dobe zotrvania asi 10 - 15 sekúnd sa hlavná záťaž odstráni a zmeria sa konečná hĺbka vtlačenia.
3.4 Výpočet tvrdosti
Hodnota tvrdosti sa odčíta priamo zo stupnice na testeri. Pre rôzne kombinácie indentora a zaťaženia sa používajú rôzne stupnice. Napríklad váha 15N používa diamantový kužeľový indentor s hlavným zaťažením 15 kgf a váha 30T používa 1/16-palcový oceľový guľôčkový indentor s hlavným zaťažením 30 kgf.
4. Výhody testovania povrchovej tvrdosti
Testovanie povrchovej tvrdosti ponúka niekoľko výhod:
4.1 Vhodné pre tenké materiály
Dokáže presne merať tvrdosť tenkých povrchových vrstiev, ako sú povlaky, cementované diely a tenké fólie. Keďže zaťaženia sú relatívne malé, nespôsobuje nadmernú deformáciu ani poškodenie tenkých vrstiev.
4.2 Rýchle a jednoduché
Proces testovania je pomerne rýchly a výsledky je možné získať okamžite. Nevyžaduje si zložitú prípravu vzoriek ani dlhé testovacie časy, vďaka čomu je vhodný pre sériovú výrobu a aplikácie kontroly kvality.
4.3 Vysoká presnosť
Moderné povrchové tvrdomery sú vybavené pokročilými meracími systémami, ktoré poskytujú vysoko presné merania tvrdosti. Digitálne displeje a automatické funkcie zaisťujú presné a opakovateľné výsledky.
5. Náš stolný tester tvrdosti kovového povrchu
Ako dodávateľ ponúkameStolný tester tvrdosti kovového povrchu, ktorý je navrhnutý tak, aby vyhovoval potrebám rôznych priemyselných odvetví. Tento tester je kompaktný, ľahko ovládateľný a poskytuje spoľahlivé meranie tvrdosti.
Je vybavený displejom s vysokým rozlíšením, ktorý jasne zobrazuje hodnotu tvrdosti. Tester má tiež vstavanú možnosť tlačiarne, ktorá používateľom umožňuje vytlačiť výsledky testu na účely dokumentácie. Nastaviteľná výška testu a vzorka umožňujú pohodlné testovanie vzoriek rôznych veľkostí a tvarov.
6. Záver a výzva na akciu
Na záver, pochopenie princípu povrchového tvrdomeru je nevyhnutné pre presné meranie tvrdosti. Metóda testovania povrchovej tvrdosti podľa Rockwella so svojimi špecifickými kombináciami zaťaženia a indentorov poskytuje spoľahlivý spôsob merania tvrdosti povrchových vrstiev. Naša spoločnosť, ako profesionálny dodávateľ povrchových tvrdomerov, sa venuje ponúkaniu vysoko kvalitných produktov a vynikajúceho zákazníckeho servisu.
Ak potrebujete tester povrchovej tvrdosti pre vaše priemyselné aplikácie, výskum alebo procesy kontroly kvality, pozývame vás, aby ste nás kontaktovali pre viac informácií. Či už máte otázky týkajúce sa fungovania testera, potrebujete pomoc pri výbere správneho modelu alebo máte záujem o kúpu, náš tím odborníkov je pripravený vám pomôcť. Neváhajte nás osloviť a začať diskusiu o vašich konkrétnych požiadavkách.
Referencie
- ASTM E18 - 19, Štandardné skúšobné metódy pre Rockwellovu tvrdosť kovových materiálov.
- ISO 6508 - 1:2016, Kovové materiály -- Skúška tvrdosti podľa Rockwella -- Časť 1: Skúšobná metóda.
- "Materials Science and Engineering: An Introduction" od Williama D. Callistera, Jr. a Davida G. Rethwischa.