ما هو صلادة روكويل؟
في طريقة روكويل، يتم تطبيق حمل أولي أولاً، يليه الحمل الإجمالي، والذي يتم بعد ذلك إزالته؛ تتم قراءة الصلابة مباشرة من فرق العمق الدائم المتبقي تحت الحمل الأولي. وبما أنه لا يتم قياس المسافة البادئة، يتم الحصول على النتيجة على الفور. يتم تعريف المقاييس المختلفة (مثل HRC وHRB وHRA) بمخروط ماسي أو مسافة بادئة كروية.
الغرض من صلادة روكويل
والغرض من ذلك هو إجراء قياس صلابة سريع ومتكرر على خط الإنتاج وفي مراقبة الجودة. يعد التحقق من الصلابة بعد المعالجة الحرارية هو التطبيق الأكثر شيوعًا.
على أي منتجات يُطبَّق صلادة روكويل؟
- أجزاء من الفولاذ المعالج بالحرارة
- السحابات والمسامير
- مكونات تحمل
- أدوات القطع ويموت
- منتجات المعادن غير الحديدية (مع موازين كروية)
في أي قطاعات يُستخدم صلادة روكويل؟
المواصفات المتعلقة بـ صلادة روكويل
- ISO 6508-1 (اختبار صلابة روكويل — طريقة الاختبار)
- ISO 6508-2 (التحقق ومعايرة آلات الاختبار)
- ISO 6508-3 (معايرة الكتل المرجعية)
- ASTM E18 (صلابة روكويل للمواد المعدنية)
شروط صلادة روكويل
- اختيار النطاق
- المقياس المحدد في المعيار (HRC، HRB، HRA، وما إلى ذلك)، يتم اختياره حسب المادة والصلابة المتوقعة
- المسافة البادئة
- مخروط الماس أو الكرة المعدنية الصلبة؛ لكل مقياس
- تحميل الخطوات
- يأتي الحمل الأولي والإجمالي من تعريف الميزان
- قراءة
- قراءة قيمة الصلابة مباشرة من فرق العمق الدائم
جهاز صلادة روكويل
- آلة اختبار الصلابة روكويل
- مخروط الماس والمسافات البادئة الكرة
- الكتل المرجعية للصلابة
- عينة تدعم السندان وكتل V
- معدات تحضير السطح
متطلبات العينة لـ صلادة روكويل
- يجب أن يكون سطح القياس مسطحًا ونظيفًا وخاليًا من الترسبات.
- يجب أن يفي سمك العينة بالحد الأدنى المطلوب بواسطة المقياس.
- علامة المسافة البادئة على الوجه الخلفي تبطل النتيجة.
- يجب تطبيق التصحيح في المعيار على الأسطح الأسطوانية.
- يجب أن تكون نقاط القياس متباعدة بشكل كافٍ عن الحافة وعن بعضها البعض.
مدة صلادة روكويل
قياس واحد يستغرق ثواني. هذه السرعة هي الميزة الأبرز لهذه الطريقة؛ يتم تحديد المدة الإجمالية عن طريق إعداد العينة.
إجراء صلادة روكويل
- 1يتم تحضير سطح العينة وتثبيته بثبات على السندان.
- 2يتم تحديد المقياس والإيندينتر المناسب للمادة.
- 3تم التحقق من الجهاز باستخدام كتلة مرجعية.
- 4يتم تطبيق الحمل الأولي ويتم صفر الاتصال الهاتفي.
- 5يتم تطبيق الحمل الإجمالي، والاحتفاظ به لفترة محددة، وإزالته.
- 6تتم قراءة قيمة الصلابة مباشرة.
- 7يتم تكرار القياس في نقاط متعددة ويتم حساب متوسطه.
معايير قبول صلادة روكويل
يحدد معيار الطريقة كيفية إجراء الاختبار، وليس ما يجب أن تكون عليه النتيجة. يأتي حد القبول من معيار المواد أو مواصفات المنتج أو الرسم الفني للعميل؛ وبالتالي فإن هذه الصفحة لا تعطي أي حد رقمي.
تقييم النتائج
يجب دائمًا الإبلاغ عن النتيجة باسم المقياس؛ قيمة روكويل بدون مقياس لا معنى لها. تعتبر التحويلات بين المقاييس المختلفة تقريبية وتستخدم فقط للمواد التي يوفر لها المعيار جدولاً.
تقرير صلادة روكويل
- تحديد العينة ونوع المادة ورقم الدفعة/الصب، إن وجد
- هندسة العينة وأبعادها وطريقة تحضيرها
- تطبق الشروط القياسية والاختبارية
- اختبار درجة الحرارة والظروف المحيطة
- القيم المقاسة والكميات المحسوبة
- صور سطح الكسر أو المسافة البادئة (حيثما ينطبق ذلك)
- عدم اليقين في القياس (إذا طلب ذلك)
- إقرار بأن النتيجة تنطبق فقط على العينة المقدمة للاختبار
الاعتماد
حصلت EUROLAB على اعتماد معترف به دوليًا تم الحصول عليه من هيئات الاعتماد الأطراف في ترتيبات الاعتراف المتعددة الأطراف IAF وILAC، بموجب ISO/IEC 17025 للاختبارات المعملية، وISO/IEC 17020 للتفتيش والمراقبة، وISO/IEC 17021-1 وISO/IEC 17065 لشهادة النظام والمنتجات. تضمن هذه السلسلة قبول التقارير والشهادات الصادرة في جميع أنحاء العالم.
تعتمد إمكانية تقديم هذا الاختبار ضمن النطاق المعتمد على منتجك والمعيار المطبق؛ وبما أن الاعتماد يعتمد على الطريقة، يتم تأكيد النطاق كتابيًا في مرحلة عرض الأسعار.
النطاق والتفويضاتاللوائح ذات الصلة
- EN 10204 (وثائق التفتيش للمنتجات المعدنية)
- الاتحاد الأوروبي 305/2011 لائحة منتجات البناء (للمنتجات المستخدمة في البناء)
- يتم تطبيق المعايير المنسقة وفقًا لعائلة المنتجات
Mekanik Testler — ما الذي يغطيه مجال الاختبار هذا؟
يصف القسم أدناه المجال الذي ينتمي إليه اختبار صلادة روكويل؛ أما شروط ومعايير قبول هذا الاختبار تحديدًا فترد في الأقسام أعلاه. يتم تأكيد النطاق الخاص بمنتجكم كتابيًا في مرحلة العرض السعري.
تقيس الاختبارات الميكانيكية كيفية تصرف مادة أو قطعة تحت القوة. وتمتد العائلة من الحمل الساكن (الشد والانضغاط والانحناء) إلى السلوك المرتبط بالزمن (الإجهاد والزحف)، ومن الصلادة والتآكل إلى متانة الكسر.
القاسم المشترك بين هذه الاختبارات هو أن النتيجة تُبلَّغ كخاصية للمادة. فمقاومة الخضوع أو الصلادة ليست قرار مطابقة؛ بل بيانات رقمية سيقارن بها التصميم ومعيار المنتج. لذا تكون تقارير الاختبار الميكانيكي عادة مدخلًا لقرار هندسي لا لاعتماد منتج — اختيار المادة، معامل الأمان، تقدير العمر.
التمييز بين السلوك الساكن والديناميكي هو مفتاح فهم هذا الميدان. فقد تبدو قطعة غير مجهدة تمامًا تحت حمل ساكن لكنها تنكسر تحت حمل متكرر؛ ويحدث كسر الإجهاد عند إجهادات أقل بكثير من مقاومة الخضوع ودون سابق إنذار. لذا لا يكفي اختبار الشد وحده كدليل للقطع الدوارة أو المهتزة أو الخاضعة لحمل دوري.
تحدد ظروف الاختبار النتيجة، وهذا أمر حاسم لوضوح التقرير: هندسة العينة وسرعة التحميل ودرجة الحرارة والتكييف وترتيب القبض. وتعطي المادة نفسها قيمًا مختلفة في ظروف مختلفة. وفي اللدائن يكون تأثير السرعة واضحًا جدًا، وفي المعادن تأثير درجة الحرارة؛ أما في المركبات فيغيّر اتجاه العينة النتيجة تمامًا.
الصلادة هي القياس الأكثر إساءة استخدام في هذا الميدان. ونظرًا لكونها سريعة وشبه غير متلفة ورخيصة، تُستخدم غالبًا بدلًا من المقاومة. وتوجد جداول تحويل من الصلادة إلى المقاومة لكنها تقريبية وتعتمد على فئة المادة؛ واستخدامها كدليل وحيد في قبول المواد خطأ.
يتطلب جانب ميكانيكا الكسر كفاءة خاصة. وتتيح قياسات متانة الكسر ومعدل نمو تشقق الإجهاد حساب المدة التي ستصمد فيها بنية متشققة؛ وهي أساس تصميم تحمل الضرر في مجالات مثل معدات الضغط وهياكل الطائرات وخطوط الأنابيب.
مجموعات الطرق في هذا المجال
الاختبارات الساكنة
الشد والانضغاط والانحناء والقص والالتواء. وتُستخرج مقاومة الخضوع ومقاومة الشد والاستطالة ومعامل المرونة.
اختبارات الصدم
صدم شاربي وإيزود المُشقوق؛ ويُحدَّد سلوك انتقال المادة من الهش إلى المطاوع بحسب درجة الحرارة.
صلابة
برينل وفيكرز وروكويل وشور والصلادة الدقيقة. وهي مفيدة لعمق المعالجة السطحية والاختلافات المحلية في المقاومة.
الإجهاد (كلال)
إجهاد محوري مضبوط بالقوة والانفعال، إجهاد الانحناء؛ منحنيات S-N وحد التحمل.
الزحف واسترخاء الإجهاد
السلوك تحت الحمل طويل الأمد عند درجة حرارة عالية؛ وهو حاسم في مواد الغلايات والتوربينات ومعدات الضغط.
ميكانيكا الكسر
متانة الكسر بالانفعال المستوي والتكامل J وCTOD ومعدل نمو تشقق الإجهاد.
التآكل والاحتكاك
تآكل تابر والأسطوانة الدوارة، وقياسات معامل الاحتكاك.
أمور يشيع الخلط بينها في هذا المجال
- حساب المقاومة من الصلادة تقريبي؛ ولا يمكن استخدامه كدليل وحيد في قبول المواد.
- لا تُثبت المقاومة الساكنة الكافية مقاومة الإجهاد؛ وتتطلب القطعة الخاضعة لحمل دوري اختبارًا منفصلًا.
- إذا لم يُذكر معدل الاختبار ودرجة الحرارة، فلا يمكن مقارنة النتيجة — خصوصًا في البوليمرات والمواد المركبة.
- قد لا تعطي عينة الاختبار والجزء الفعلي القيمة نفسها؛ فاتجاه القولبة وخطوط اللحام والاختلافات في المعالجة السطحية كلها لها تأثير.
- قيمة المقاومة المذكورة لمادة مركبة دون تحديد اتجاه العينة لا معنى لها.
- تقيس نظيرتا ASTM وISO الكمية نفسها لكنهما تستخدمان هندسة عينة مختلفة؛ ولا تُعامل النتائج على أنها متكافئة تمامًا.
ما القرارات التي تدعمها هذه النتائج
- التحقق من التصميم واختيار المواد
- فحص المواد الواردة واعتماد المورد
- تلبية المتطلبات الميكانيكية لمعيار المنتج
- تحليل الأعطال والتنبؤ بالعمر وحساب تحمل الضرر
- التحقق من عمليات المعالجة الحرارية ومعالجة السطح
الاختبارات ذات الصلة
الأسئلة الشائعة حول صلادة روكويل
كيف يتم الاختيار بين HRC وHRB؟
يتم استخدام HRC مع مخروط الماس للمواد الصلبة، وHRB مع كرة للمواد اللينة. القراءات المأخوذة خارج النطاق الصحيح للمقياس لا يمكن الاعتماد عليها.
هل يتم تطبيق روكويل على ورقة رقيقة؟
يتم استخدام موازين روكويل السطحية (مثل HR15N، HR30T) بدلاً من الموازين العادية. تعمل هذه مع أحمال أقل وتعطي نتيجة صحيحة على المقاطع الرقيقة.