ما هو الصلادة؟
قياس الصلابة هو اختبار يتم فيه تحديد قيمة الصلابة عن طريق قياس المسافة البادئة الناتجة عن الضغط على مسافة إندينتر محددة في سطح المادة تحت حمل محدد. تعتبر مقاييس برينل (ISO 6506)، وفيكرز (ISO 6507)، وروكويل (ISO 6508) من المقاييس الشائعة.
الغرض من الصلادة
والغرض من ذلك هو التحقق بسرعة من حالة المعالجة الحرارية للمادة ومستوى قوتها.
على أي منتجات يُطبَّق الصلادة؟
- الصلب والحديد الزهر
- سبائك الألومنيوم والنحاس
- الأجزاء المعالجة بالحرارة
- المفاصل الملحومة والطلاءات
في أي قطاعات يُستخدم الصلادة؟
المواصفات المتعلقة بـ الصلادة
- ISO 6506 (برينل)
- ISO 6507 (فيكرز)
- ISO 6508 (روكويل)
- أستم E10
- أستم E18
- أستم E384
شروط الصلادة
- المسافة البادئة
- الكرة أو الهرم الماسي أو المخروط الماسي حسب المقياس
- حمولة
- تم تحديده في المعيار وفقًا للحجم والمواد
- وقت السكن
- مدة تحميل التطبيق محددة في المعيار
- عدد القياسات
- عدد من المسافات البادئة المحددة في المعيار؛ متوسط
جهاز الصلادة
- آلات اختبار الصلابة برينل وفيكرز وروكويل
- كتل صلابة مرجعية معايرة
- النظام البصري لقياس المسافة البادئة
- منضدة تحضير العينات
متطلبات العينة لـ الصلادة
- يجب أن يكون السطح مسطحاً وبالخشونة التي يتطلبها المقياس
- يجب أن يكون سمك العينة مضاعف عمق المسافة البادئة المحددة في المعيار
- يجب أن تكون المسافات البادئة على مسافة كافية من الحافة ومن بعضها البعض
- يجب ألا تتحرك العينة أثناء القياس
مدة الصلادة
دقيقة لكل قياس؛ باختصار، جنبا إلى جنب مع إعداد العينة.
إجراء الصلادة
- 1تم التحقق من الجهاز باستخدام الكتل المرجعية.
- 2يتم تحديد المقياس والحمل المناسبين.
- 3السطح جاهز.
- 4يتم إجراء وقياس العدد المحدد من المسافات البادئة.
- 5يتم حساب قيمة الصلابة ومتوسطها.
معايير قبول الصلادة
يتم تحديد معيار القبول في معيار المنتج أو مواصفاته كنطاق الصلابة.
تقييم النتائج
تعتبر جداول التحويل بين مقاييس الصلابة (ASTM E140) تقريبية؛ إذا كانت المواصفات تتطلب قيمة على مقياس معين، فيجب قياسها على هذا المقياس. يتم استخدام الصلابة الدقيقة أو المسافة البادئة المجهزة للطلاءات الرقيقة.
تقرير الصلادة
- المعيار المطبق والمقياس
- تحميل و المسافة البادئة
- سجلات التحقق من الصك
- قيم المسافة البادئة الفردية والمتوسط
- مواضع القياس
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
- معايير المنتج ومواصفات التصنيع
اختبارات المعادن والمعادن الفلزية — ما الذي يغطيه مجال الاختبار هذا؟
يصف القسم أدناه المجال الذي ينتمي إليه اختبار الصلادة؛ أما شروط ومعايير قبول هذا الاختبار تحديدًا فترد في الأقسام أعلاه. يتم تأكيد النطاق الخاص بمنتجكم كتابيًا في مرحلة العرض السعري.
تحدد اختبارات المعادن والمعادن التعدينية الحمل الذي يمكن أن يتحمله معدن أو وصلة لحام، وطريقة انهياره وبنيته الداخلية. غالبًا ما يتعلق ناتج هذه العائلة ليس بالمنتج نفسه بل بهوية المادة: هل الفولاذ فعلًا من الدرجة المعلنة، وهل يعطي درز اللحام المتانة التي يفترضها التصميم، وهل يحتوي المسبوك على عيب داخلي غير مقبول؟
تنبع الأهمية العملية لهذا المجال من أن الجزء المعدني نادرًا ما يفشل تدريجيًا. الجزء البلاستيكي يتشوه ويشيخ ويتشقق وعادة ما يعطي إنذارًا. أما درز اللحام أو عنصر التثبيت فغالبًا ما ينكسر دون إنذار - خاصة عند وجود الكلل والكسر الهش. لهذا السبب، في مجالات مثل معدات الضغط ومعدات الرفع والفولاذ الإنشائي وخطوط الأنابيب، يكون اختبار المواد متطلبًا تنظيميًا وليس تصميميًا.
تجمع هذه العائلة بين ثلاث مجموعات من الطرق، وتجيب كل منها عن سؤال مختلف. تقيس الاختبارات الميكانيكية سلوك المادة تحت الحمل كميًا. يبحث الفحص غير الإتلافي عن العيوب دون إتلاف الجزء. أما التحليل المعدني والكيميائي فيفسران سبب سلوك المادة على هذا النحو - عبر بنية الحبيبات وتوزيع الأطوار ومحتوى الشوائب وتركيب السبيكة.
لا يأتي معيار قبول هذه الاختبارات تقريبًا أبدًا من معيار الاختبار نفسه، وهذا هو مفتاح فهم هذا المجال. يوضح معيار الاختبار كيفية إجراء القياس؛ أما القيم المقبولة فتأتي من معيار المنتج أو درجة المادة أو كود التصنيع. يوضح ISO 6892-1 كيفية إجراء اختبار الشد؛ ويحدد EN 10025 قيمة إجهاد الخضوع التي يجب أن يقدمها ذلك الفولاذ. عند قراءة تقرير، من الضروري معرفة معيار المنتج الذي قُيِّم على أساسه.
أخذ العينات جزء لا ينفصل عن النتيجة في هذا المجال. قد تعطي عينتان مأخوذتان من نفس الصبة قيمًا مختلفة حسب اتجاه وموقع الأخذ؛ وفي المنتجات المدرفلة، تنتج العينات الموازية والعمودية لاتجاه الدرفلة نتائج مختلفة. لذلك تنظم معايير المنتج أيضًا موقع واتجاه أخذ العينات، ويجب أن يوثق التقرير ذلك.
مجموعات الطرق في هذا المجال
الاختبارات الميكانيكية
الشد والضغط والانحناء وصدمة الشق (شاربي) والصلادة (برينل، فيكرز، روكويل) والكلل والزحف وصلابة الكسر. تعطي سلوك المادة تحت الحمل بشكل رقمي.
الفحص غير الإتلافي
التصوير الشعاعي والفحص بالموجات فوق الصوتية والفحص بالسوائل النافذة والفحص بالجسيمات المغناطيسية والفحص البصري. يبحث عن عيوب سطحية وداخلية دون إتلاف الجزء وهو خطوة لا غنى عنها في التصنيع الملحوم.
التحليل المعدني
تحضير العينة والحفر الكيميائي والفحص المجهري. يتم تقييم حجم الحبيبات وتوزيع الأطوار ومحتوى الشوائب وعمق التصليب بالكربنة ومنطقة التأثر الحراري باللحام.
التحليل الكيميائي
يتم التحقق من تركيب السبيكة بمطيافية الانبعاث الضوئي والكيمياء الرطبة؛ ويمر تأكيد درجة المادة عبر هذه الخطوة.
سلوك التآكل
اختبارات الرذاذ الملحي والتآكل الحفري والشقي والتآكل بين الحبيبي. في الفولاذ المقاوم للصدأ يمكن أن تشير إلى جودة المعالجة الحرارية.
أمور يشيع الخلط بينها في هذا المجال
- شهادة المادة (مثل EN 10204 3.1) ليست تقرير اختبار؛ بل هي إقرار من الصانع. في التطبيقات الحرجة يجرى تحقق مستقل، ويجب عدم الخلط بين الاثنين.
- تقيس اختبارات الشد وفق ASTM وISO نفس المقادير لكن بهندسات عينات مختلفة؛ ولا تُعتبر النتائج متكافئة مباشرة، ويُطبَّق ما تطلبه المواصفة.
- جداول التحويل بين الصلادة والمتانة تقريبية. حساب إجهاد الخضوع من الصلادة ليس دليلًا كافيًا لقبول المادة.
- في الفحص غير الإتلافي، عبارة "لم يُعثر على عيب" لا تعني عدم وجود عيب؛ فقد توجد عيوب دون حد الكشف الخاص بالطريقة. يجب أن يذكر التقرير الطريقة المطبقة ومستوى الحساسية.
- اجتياز درز اللحام لا يثبت تأهل اللحّام أو الإجراء؛ فهما عمليتان منفصلتان.
ما القرارات التي تدعمها هذه النتائج
- التحقق من شهادة المادة وقبول المواد الواردة
- اعتماد التصنيع الملحوم؛ تأهيل اللحّام والإجراء
- مراقبة تصنيع معدات الضغط والعناصر الإنشائية
- تحليل الأعطال وتحديد السبب الجذري للأضرار الميدانية
- التحقق من عمليات المعالجة الحرارية ومعالجة السطح
الاختبارات ذات الصلة
الأسئلة الشائعة حول الصلادة
هل يمكن تحويل قيمة روكويل إلى برينل؟
تعطي جداول التحويل ASTM E140 قيمة تقريبية ولكنها تحمل انحرافًا يعتمد على المادة. إذا كانت المواصفات تتطلب قيمة على مقياس معين، فيجب إجراء القياس مباشرة على هذا المقياس.