Các bài kiểm tra độ cứng được sử dụng để kiểm tra độ cứng của vật liệu. Kiểm tra độ cứng được thực hiện với sự hỗ trợ của một máy gọi là máy đo độ cứng. Nhiều loại máy đo độ cứng có sẵn. Nó được thực hiện bằng cách xuyên qua vật liệu được thử bằng vật liệu cứng hơn vật liệu lấy mẫu. Kiểm tra độ cứng giúp xác định khả năng chống biến dạng của vật liệu. Các bài kiểm tra độ cứng Brinell và Rockwell là các bài kiểm tra độ cứng phổ biến nhất được sử dụng.
Độ cứng Brinell vs Rockwell
Sự khác biệt giữa độ cứng Brinell và Rockwell là độ cứng Brinell chỉ sử dụng một loại đầu lõm nhưng độ cứng Rockwell sử dụng hai loại đầu lõm. Thời gian thụt vào cũng khác nhau ở độ cứng Brinell, nó là 30-60 giây trong khi ở độ cứng Rockwell, là 10-15 giây. Độ cứng Rockwell tương đối dễ hơn độ cứng Brinell.
Độ cứng Brinell là một trong những thang đo mức độ cứng của vật liệu. Dụng cụ được sử dụng trong thử nghiệm này được gọi là máy thụt Brinell. Thang đo này được sử dụng để tạo ra các vết lõm trên mẫu và sau đó vết lõm đo được được chuyển đổi thành một giá trị bằng cách sử dụng thang đo độ cứng Brinell.
Độ cứng Rockwell cũng là một thang đo để đo độ cứng của vật liệu giống như độ cứng Brinell. Nó cũng có một thụt lề Rockwell cụ thể. Vết lõm này có kích thước cụ thể và một lực cụ thể được tác dụng lên mẫu để tạo thành vết lõm. Các phép đo sau đó được chuyển đổi thành giá trị độ cứng Rockwell.
Bảng so sánh giữa độ cứng Brinell và Rockwell
| Các thông số so sánh | Brinell độ cứng | Rockwell độ cứng |
| Sự chính xác | Kém chính xác hơn | Rất chính xác |
| Thụt lề | Quả cầu thép hình cầu | Hình nón kim cương và quả cầu thép hình cầu |
| Kích thước của thụt lề | 10mm | <4mm |
| Khoảng thời gian | 30-60 giây | 10-15 giây |
| Nhạy cảm | Nhạy cảm với các khuyết tật nhỏ trên bề mặt mẫu | Không nhạy cảm với sự không hoàn hảo |
| Hạn chế | Các mẫu rất cứng không thể đo được | Hình nón của thụt vào có thể bị gãy |
Độ cứng Brinell là gì?
Máy đo độ cứng Brinell có một đầu lõm có đường kính 10mm. Đầu thụt phải là bi thép cứng hoặc bi cacbamit. Quả cầu hình cầu này có thể được sử dụng để chịu tải trọng khoảng 3000kg trong trường hợp làm bằng vật liệu cứng hơn.
Tuy nhiên, tải trọng này có thể giảm xuống khi vật liệu được thử nghiệm mềm hơn để tránh bị lõm thêm. Độ cứng Brinell thường được sử dụng để xác định độ cứng của vật liệu có cấu trúc không đồng nhất. Bề mặt của mẫu phải được chuẩn bị trước khi thực hiện vết lõm. Nó phải phẳng và hoàn hảo. Bất kỳ sự không hoàn hảo nào cũng có thể dẫn đến sai sót.
Máy đo độ cứng Brinell dễ cầm nắm và di động. Đường kính của vết rạch được thực hiện bằng máy thử được đo với sự trợ giúp của kính hiển vi đơn giản công suất thấp. Giá trị độ cứng Brinell nhận được bằng cách chia tải trọng tác dụng cho diện tích bề mặt của vết lõm. Không được rung trong khi đo vì nó có thể ảnh hưởng đến giá trị và dẫn đến sai số.
Máy đo độ cứng Brinell có thể được áp dụng cho tất cả các loại vật liệu. Tải trọng được áp dụng là cao so với các máy thử độ cứng khác. Kích thước của thụt lề và tải trọng có thể được điều chỉnh cho phù hợp. Vì những người kiểm tra Brinell sử dụng một cái thụt hình cầu tạo áp lực đồng đều nên chỉ có một chút cơ hội xảy ra lỗi.
Độ cứng Rockwell là gì?
Phương pháp độ cứng Rockwell là phương pháp phổ biến để kiểm tra độ cứng. Phương pháp này không có thiết bị quang học như kính hiển vi để đo độ lõm. Có hai loại thụt lề được sử dụng trong phương pháp này. Một cái là hình nón kim cương và cái còn lại là một quả bóng thép. Hình nón kim cương được sử dụng trên các mẫu rất cứng, độ cứng phải trên 785 N / mm².
Bi thép được sử dụng cho các mẫu khác mềm hơn. Đường kính của quả bóng phải tăng lên và tải trọng phải giảm cùng với sự giảm độ cứng của vật liệu. Vật liệu nhựa được thử nghiệm với bóng lõm có đường kính lớn hơn. Phương pháp này bỏ qua các sai số vì nó không nhạy cảm lắm với các điểm không hoàn hảo trên mẫu. Các mẫu hình cầu, hình trụ hoặc hình nón cũng có thể được đo. Mất ít thời gian hơn và giá trị được tạo tự động.
Nó có khả năng tải thử nghiệm thấp. Hợp kim nhôm, thép mềm và đồng thường được kiểm tra bằng phương pháp này. Tuy nhiên, đối với vật liệu thép chưa qua xử lý ngoài phương pháp này còn phải sử dụng phương pháp Brinell.
Có ba loại phương pháp độ cứng Rockwell. Đó là Rockwell C, Rockwell 15N và Rockwell B. Phương pháp Rockwell C sử dụng kim cương thụt vào. Nó được sử dụng để kiểm tra độ cứng của đai ốc, bu lông, khóa đai an toàn, v.v. Rockwell B sử dụng đầu lõm bằng thép hình cầu. Phương pháp Rockwell 15N tạo một áp suất thấp lên mẫu.
Sự khác biệt chính giữa độ cứng Brinell và Rockwell
Sự kết luận
Các bài kiểm tra độ cứng rất hữu ích trong việc xác định độ cứng của vật liệu. Chỉ bằng cách biết độ cứng của một vật liệu, nó có thể được làm thành những thứ khác nhau. Các phép thử độ cứng nên được chọn tùy thuộc vào vật liệu cần thử nghiệm. Phương pháp Rockwell và Brinell có thể được sử dụng phù hợp để đo độ cứng của vật liệu xem xét một số đặc tính của mẫu.
Những thử nghiệm này rất hữu ích cho các bộ phận kim loại kỹ thuật và sản xuất vật liệu nhựa. Tuy nhiên, các phương pháp này cũng có một số hạn chế như sai số do bề mặt mẫu được làm phẳng không đúng cách, rung động, v.v. Độ dẻo và khả năng chống mài mòn của vật liệu có thể được xác định với sự trợ giúp của các thử nghiệm độ cứng. Do đó, khả năng chống ma sát, xói mòn và nước sẽ cao hơn đối với các chất cứng hơn. Tính chất độ cứng này giúp xác định xem vật liệu cụ thể có phù hợp với công việc mong muốn hay không.
