1. Ներածություն

Կարծրությունը առանցքային դեր է խաղում նյութի ամրությունն ու կատարողականը որոշելու գործում. Այն արտացոլում է նյութի ունակությունը դիմակայելու մեխանիկական ուժերին եւ ուղղակիորեն կապված է մաշվածության եւ կառուցվածքային ամբողջականության նման հատկությունների հետ.

Երեք առաջնային կարծրության մասշտաբը-Բրինելը, Rockwell, եւ vickers. Յուրաքանչյուրը օգտագործում է հստակ փորձարկման մեթոդներ, որոնք յուրահատուկ պատկերացումներ են բերում նյութական պահվածքի.

Այս հոդվածում մեր նպատակն է վերլուծել HB- ի միջեւ փոխարկումը, Հրվանդան, եւ HV կշեռքը տեխնիկականից, մեթոդաբանական, եւ արդյունաբերական հեռանկարներ.

Վերջում, Դուք կստանաք ավելի հստակ պատկերացում, թե ինչպես են այս փոխարկումները օգնում պահպանել որակի հսկողությունը եւ օպտիմալացնել արտադրական գործընթացները.

2. Ինչ է կարծրությունը?

Կոշտությունը քանակականացնում է նյութի դիմադրությունը տեղայնացված պլաստիկ դեֆորմացմանը, ինչպիսիք են սայթաքումը կամ քերծվելը.

Դա էական դեր է խաղում նյութական ընտրության մեջ `պատկերացնելով պատկերացումների դիմադրության եւ ուժի մասին.

Ըստ էության, կարծրությունը ստրոկատ միջոց է, որը կապված է այլ մեխանիկական հատկությունների հետ, Օգնել ինժեներներին կանխատեսել նյութի պահվածքը գործառնական սթրեսի ներքո.

Օրինակ, Բարձր կոշտության արժեք ունեցող նյութ, որպես կանոն, ցուցադրում է ուժեղացված մաշված դիմադրություն, Այն հարմար դարձնելով բարձր սթրեսային ծրագրերի համար, ինչպիսիք են կտրող գործիքները եւ շարժիչի բաղադրիչները.

Ընդհակառակ, Կոշտ օգտագործման ավելի ցածր արժեք ունեցող նյութեր կարող են առաջարկել ավելի լավ մեքենայական հարմարավետություն, բայց կարող են լավ չկատարել հղկող պայմաններում.

3. Կարծրության չափման հիմունքներ

3.1 Կարծրության մասշտաբների ակնարկ

Բրինելի կարծրություն (Ժապավենի):

Brinell Testing- ը ներառում է կարծրացած գնդաձեւ ինդենտի մեջ սեղմել նյութի մեջ հատուկ բեռի տակ եւ չափելով տատանման տրամագիծը.

Այս մեթոդը լավ է աշխատում կոպիտ մանրացված նյութերի եւ ձուլման համար. Օրինակ, Մեղմ պողպատի համար բնորոշ բրինջի կարծրության արժեքը կարող է տատանվել 150 և 250 Ժապավենի.

Rockwell կարծրություն (Հրվանդան):

Rockwell Testing- ը չափում է աննշան պարկուճի ներքո ներթափանցման խորությունը, որին հաջորդում է հիմնական բեռը.

Թեստը կազմում է կարծրության համարը տարբեր մասշտաբների (օր., HRC- ը `ավելի ծանր նյութերի համար, ինչպիսիք են գործիքային պողպատը, HRB ավելի մեղմ մետաղների համար).

Rockwell թեստերը արագ են եւ սովորաբար օգտագործվում են որակյալ կառավարման միջավայրում. Օրինակ, HARDED գործիքների պողպատի համար տիպիկ HRC արժեքը կարող է տատանվել 50 դեպի 65.

Vickers կարծրություն (Վեր):

Vickers Testing- ը օգտագործում է ադամանդի բուրգի indenter եւ կիրառվում է անընդհատ բեռ. Տատանման չափը, չափվում է իր անկյունագծերով, Ապահովում է ճշգրիտ կարծրության արժեք.

Vickers կարծրությունը իդեալական է փոքր նմուշների եւ բարակ ֆիլմերի համար, Հաճախ զիջելով արժեքներ, որոնք ուղղակիորեն համեմատելի են նյութերի լայն տեսականիով.

3.2 Թեստի սկզբունքներ եւ ընթացակարգեր

• Brinell թեստավորում:
  Ընթացակարգը ներառում է բեռի կիրառումը (հաճախ 500 KGF պողպատի համար) գնդաձեւ ասպիրտով.
  Արդյունքում ստացված կադրը չափվում է օպտիկական մեթոդներով, Եվ HB արժեքը հաշվարկվում է հատուկ բանաձեւի միջոցով.
• Rockwell թեստավորում:
  Նախնական բեռը սահմանում է զրոյական հղման կետ, որից հետո կիրառվում է հիմնական բեռ. Անտառացման խորությունը վերածվում է կարծրության թվով, ըստ օգտագործված Rockwell Scale.
• Vickers Testing:
  Ադամանդի ադմինդերը սեղմվում է նյութի մեջ, եւ արդյունքում ստացված տատանումների անկյունագծերի միջին ցուցանիշը որոշում է HV արժեքը Vickers CHENIAC- ի միջոցով.

3.3 Ստանդարտացման նշանակություն

Ստանդարտ փորձարկման մեթոդներ, ինչպիսիք են ASTM E8 / E8M, ASTM E92, ISO 6892-1, եւ ISO 6508 Ապահովել կոշտության արժեքների հետեւողականությունն ու համեմատականությունը տարբեր լաբորատորիաների եւ արդյունաբերության մեջ.
Այս ստանդարտներին հավատարիմ մնալով չափման փոփոխականությունը, Դրանով իսկ ուժեղացնելով որակի հսկումը եւ բարձրորակ նյութի կատարման տվյալների նկատմամբ վստահության ուժեղացումը.

4. Փոխարկում կարծրության մասշտաբների միջեւ

Բրինելի միջեւ կարծրության արժեքները վերածելը (Ժապավենի), Rockwell (Հրվանդան), եւ vickers (Վեր) Կշեռքները շատ կարեւոր են նյութական հատկությունները համեմատելու տարբեր փորձարկման մեթոդներով.

Չնայած այս կշեռքը օգտագործում է հստակ մեթոդներ, Ինժեներները ապավինում են էմպիրիկ հարաբերությունների վրա, Փոխակերպման բանաձեւեր, եւ ստանդարտացված աղյուսակներ `կոշտության արժեքները ճշգրիտ թարգմանելու համար.

Այս բաժնում, Մենք փորում ենք սկզբունքների մեջ, Մեթոդաբանություններ, եւ այս մասշտաբների միջեւ կարծրության արժեքները փոխարկելու մարտահրավերներ.

4.1 Փոխակերպման սկզբունքներ

Կոշտության փոխակերպման հիմքում ընկած են մաթեմատիկական հարաբերություններ, որոնք բխում են ընդարձակ փորձարարական տվյալներից.

Հետազոտողները ստեղծել են էմպիրիկ հարաբերություններ HB- ի միջեւ, Հրվանդան, եւ HV արժեքները `ստուգելով նյութերի լայն տեսականի ստանդարտացված պայմաններում.

Այս հարաբերությունները ապահովում են մոտավոր համարժեքներ, ինչպիսիք են:

• Օրինակ: Կարծրության արժեք 200 Ժապավենի հաճախ համապատասխանում է դրան 30 Հաշտություն եւ կոպիտ 350 Վեր Շատ պողպատների համար.

Ինժեներներն օգտագործում են այս փոխակերպման փոխհարաբերությունները `ապահովելու համար, որ նյութերը բավարարեն պահանջվող բնութագրերը, Նույնիսկ եթե օգտագործվում են փորձարկման տարբեր մեթոդներ.

Կարեւոր է նշել, որ այս փոխարկումները մոտավոր են; Նյութական կազմի նման գործոնները, Հացահատիկի կառուցվածքը, եւ փորձարկման պայմանները կարող են ազդել փոխարկման ճշգրտության վրա.

4.2 Փոխակերպման մեթոդաբանություն

Արտադրողներն ու ճարտարագետները օգտագործում են մի քանի մեթոդաբանություն `տարբեր մասշտաբների միջեւ կարծրության արժեքները վերափոխելու համար:

Փոխակերպման ուղղակի բանաձեւեր:
Փոխակերպման որոշ բանաձեւեր վերաբերում են չափված փորագրման չափերին եւ կիրառական բեռներին. Չնայած այս բանաձեւերը օգտակար են, Նրանք հակված են նյութի հատուկ.
Օրինակ, Էմպիրիկ հավասարումը կարող է ՀԲ-ի թողարկումը հետեւել հետեւյալ կերպ:

Hrc≈0.0025 × HB + 10

Այնուամենայնիվ, Նման բանաձեւերը, ընդհանուր առմամբ, մոտարկումներ են եւ պետք է կիրառվեն զգուշությամբ.

• Փոխակերպման սեղաններ եւ գծապատկերներ:
  Ստանդարտացված աղյուսակները եւ գրաֆիկական գծապատկերները առաջարկում են արագ տեղեկանք `կարծրության արժեքները փոխարկելու համար.
  Այս գործիքները կազմում են փորձարարական տվյալներ եւ տրամադրում են բնորոշ փոխակերպման միջակայք. Օրինակ, Փոխարկման սեղան կարող է ցույց տալ:

• • 200 Ժապավենի ≈ 30 Հաշտություն
  • 250 Ժապավենի ≈ 35 Հաշտություն
  • 350 Վեր հաճախ հավասարեցնում են նմանատիպ կարծրության մակարդակը, ինչպես 30 Հաշտություն Ընդհանուր պողպատներում.

• Ծրագրային գործիքներ:
  Ընդլայնված նյութերի ինժեներական ծրագիրը կարող է ինքնաբերաբար վերափոխել կարծրության արժեքները կշեռքի միջեւ `օգտագործելով փորձարարական արդյունքների մեծ տվյալների բազաներ.
  Այս մոտեցումը բարելավում է ճշգրտությունը եւ պարզեցնում է որակի կառավարման գործընթացները արտադրական միջավայրում.

4.3 Մարտահրավերներ կարծրության վերափոխման մեջ

Չնայած փոխակերպման գործիքների առկայությանը, Մի քանի մարտահրավերներ շարունակվում են:

• Բնավոր փոփոխականություն:
  Կոշտության փորձարկման տարբեր մեթոդներ արդյունքների տատանումներ են առաջացնում տատանումների պատճառով `շեղում երկրաչափության տարբերությունների պատճառով, բեռի դիմում, եւ նմուշների պատրաստում.
  Այս փոփոխականությունը կարող է ազդել փոխակերպման ճշգրտության վրա.
• Էմպիրիկ բնույթ:
  Փոխակերպման հավասարումներն ու աղյուսակները բխում են էմպիրիկ տվյալներից, նկատի ունենալով, որ նրանք լավ են աշխատում ստանդարտ նյութերի համար, բայց կարող են նույնքան ճշգրիտ լինել եզակի միկրոտրկառուկներով կամ վերամշակման պատմություններ ունեցող նյութերի համար.
• Նյութի հատուկ գործոններ:
  Կարգի կշեռքի միջեւ փոխակերպման փոխը կարող է զգալիորեն տարբերվել նյութերի միջեւ.
  Օրինակ, Բարձր ածխածնային պողպատների փոխարկումը կարող է տարբեր լինել ալյումինե խառնուրդներից, Անհրաժեշտություն առաջացնելով ընդհանրացված բանաձեւերը կիրառելիս.

4.4 Տվյալների վրա հիմնված պատկերացումներ

Պատկերացնելու համար, հաշվի առեք հետեւյալ փոխակերպման աղյուսակը սովորական պողպատի համար: