Τι είναι η Σκληρότητα;
Η μέτρηση σκληρότητας είναι μια δοκιμή στην οποία η τιμή σκληρότητας προσδιορίζεται με τη μέτρηση της εσοχής που προκύπτει από την πίεση ενός καθορισμένου εσοχής στην επιφάνεια του υλικού κάτω από ένα καθορισμένο φορτίο. Τα Brinell (ISO 6506), Vickers (ISO 6507) και Rockwell (ISO 6508) είναι κοινές ζυγαριές.
Σκοπός της Σκληρότητα
Ο σκοπός είναι να επαληθευτεί γρήγορα η κατάσταση θερμικής επεξεργασίας και το επίπεδο αντοχής του υλικού.
Σε ποια προϊόντα εφαρμόζεται η Σκληρότητα;
- Χάλυβας και χυτοσίδηρος
- Αλουμίνιο και κράματα χαλκού
- Θερμικά επεξεργασμένα μέρη
- Συγκολλημένες αρθρώσεις και επιστρώσεις
Σε ποιους τομείς χρησιμοποιείται η Σκληρότητα;
Πρότυπα σχετικά με τη Σκληρότητα
- ISO 6506 (Brinell)
- ISO 6507 (Vickers)
- ISO 6508 (Rockwell)
- ASTM E10
- ASTM E18
- ASTM E384
Συνθήκες της Σκληρότητα
- εσοχή
- Μπάλα, διαμαντένια πυραμίδα ή διαμαντένιο κώνο, ανάλογα με την κλίμακα
- Φορτίο
- Ορίζεται στο πρότυπο σύμφωνα με την κλίμακα και το υλικό
- Ώρα παραμονής
- Διάρκεια φόρτωσης-εφαρμογής που ορίζεται στο πρότυπο
- Αριθμός μετρήσεων
- Ένας αριθμός εσοχών που ορίζονται στο πρότυπο. κατά μέσο όρο
Εξοπλισμός για τη Σκληρότητα
- Μηχανές δοκιμών σκληρότητας Brinell, Vickers και Rockwell
- Βαθμονομημένα μπλοκ σκληρότητας αναφοράς
- Οπτικό σύστημα εσοχής-μέτρησης
- Πάγκος προετοιμασίας δειγμάτων
Απαιτήσεις δείγματος για τη Σκληρότητα
- Η επιφάνεια πρέπει να είναι επίπεδη και με την τραχύτητα που απαιτείται από την κλίμακα
- Το πάχος του δείγματος πρέπει να είναι το πολλαπλάσιο του βάθους εσοχής που ορίζεται στο πρότυπο
- Οι εσοχές πρέπει να βρίσκονται σε επαρκή απόσταση από την άκρη και μεταξύ τους
- Το δείγμα δεν πρέπει να κινείται κατά τη διάρκεια της μέτρησης
Διάρκεια της Σκληρότητα
Λεπτά ανά μέτρηση. σύντομη, μαζί με την προετοιμασία του δείγματος.
Διαδικασία της Σκληρότητα
- 1Το μηχάνημα επαληθεύεται με μπλοκ αναφοράς.
- 2Επιλέγεται η κατάλληλη κλίμακα και το κατάλληλο φορτίο.
- 3Η επιφάνεια προετοιμάζεται.
- 4Γίνεται και μετράται ο καθορισμένος αριθμός εσοχών.
- 5Η τιμή σκληρότητας υπολογίζεται και υπολογίζεται κατά μέσο όρο.
Κριτήρια αποδοχής της Σκληρότητα
Το κριτήριο αποδοχής δίνεται στο πρότυπο προϊόντος ή στην προδιαγραφή ως εύρος σκληρότητας.
Αξιολόγηση Αποτελεσμάτων
Οι πίνακες μετατροπής μεταξύ των κλιμάκων σκληρότητας (ASTM E140) είναι κατά προσέγγιση. εάν η προδιαγραφή απαιτεί μια τιμή σε μια δεδομένη κλίμακα, πρέπει να μετρηθεί σε αυτήν την κλίμακα. Η μικροσκληρότητα ή η εσοχή με όργανα χρησιμοποιείται για λεπτές επικαλύψεις.
Έκθεση της Σκληρότητα
- Εφαρμοσμένο πρότυπο και κλίμακα
- Φόρτωση και εσοχή
- Αρχεία επαλήθευσης οργάνων
- Μεμονωμένες τιμές εσοχής και ο μέσος όρος
- Θέσεις μέτρησης
Διαπίστευση
Η EUROLAB κατέχει διεθνώς αναγνωρισμένη διαπίστευση που λαμβάνεται από φορείς διαπίστευσης που συμμετείχαν στις συμφωνίες πολυμερούς αναγνώρισης IAF και ILAC, σύμφωνα με το ISO/IEC 17025 για εργαστηριακές δοκιμές, το ISO/IEC 17020 για την επιθεώρηση και την επιτήρηση και το ISO/IEC 17021-1 και το σύστημα πιστοποίησης προϊόντων ISO/IEC. Αυτή η αλυσίδα διασφαλίζει ότι οι εκθέσεις και τα πιστοποιητικά που εκδίδονται γίνονται αποδεκτά παγκοσμίως.
Το εάν αυτή η δοκιμή μπορεί να προσφερθεί εντός αναγνωρισμένου πεδίου εξαρτάται από το προϊόν σας και το πρότυπο που εφαρμόζεται. Δεδομένου ότι η διαπίστευση βασίζεται στη μέθοδο, το πεδίο εφαρμογής επιβεβαιώνεται γραπτώς στο στάδιο της προσφοράς.
Πεδίο εφαρμογής και εξουσιοδοτήσειςΣχετικοί Κανονισμοί
- Πρότυπα προϊόντων και προδιαγραφές κατασκευής
Δοκιμές Μετάλλων και Μεταλλουργίας — Τι καλύπτει αυτός ο τομέας δοκιμών;
Η παρακάτω ενότητα περιγράφει τον τομέα στον οποίο ανήκει η δοκιμή Σκληρότητα· οι συνθήκες και τα κριτήρια αποδοχής αυτής της συγκεκριμένης δοκιμής δίνονται στις παραπάνω ενότητες. Το πεδίο εφαρμογής που αφορά το προϊόν σας επιβεβαιώνεται εγγράφως στο στάδιο της προσφοράς.
Οι δοκιμές μετάλλων και μεταλλουργίας προσδιορίζουν το φορτίο που μπορεί να αντέξει ένα μέταλλο ή μια συγκολλημένη ένωση, τον τρόπο αστοχίας του και την εσωτερική του δομή. Το αποτέλεσμα αυτής της οικογένειας αφορά συχνά όχι το ίδιο το προϊόν αλλά την ταυτότητα του ΥΛΙΚΟΥ: είναι πράγματι ο χάλυβας της δηλωμένης ποιότητας, αποδίδει η ραφή συγκόλλησης την αντοχή που υποθέτει ο σχεδιασμός, περιέχει το χυτό ένα μη αποδεκτό εσωτερικό ελάττωμα;
Η πρακτική σημασία του τομέα προκύπτει από το γεγονός ότι ένα μεταλλικό εξάρτημα σπάνια αστοχεί σταδιακά. Ένα πλαστικό εξάρτημα παραμορφώνεται, γερνάει, ραγίζει και συνήθως δίνει προειδοποίηση. Μια ραφή συγκόλλησης ή ένα στοιχείο σύνδεσης, αντίθετα, συχνά σπάει χωρίς προειδοποίηση - ιδίως όταν εμπλέκονται κόπωση και ψαθυρή θραύση. Γι' αυτό, σε τομείς όπως ο εξοπλισμός υπό πίεση, ο εξοπλισμός ανύψωσης, ο δομικός χάλυβας και οι αγωγοί, η δοκιμή υλικών είναι απαίτηση της ΝΟΜΟΘΕΣΙΑΣ και όχι του σχεδιασμού.
Η οικογένεια συγκεντρώνει τρεις ομάδες μεθόδων, καθεμία από τις οποίες απαντά σε διαφορετικό ερώτημα. Οι μηχανικές δοκιμές ποσοτικοποιούν τη συμπεριφορά του υλικού υπό φορτίο. Ο μη καταστροφικός έλεγχος αναζητά ελαττώματα χωρίς να καταστρέφει το εξάρτημα. Η μεταλλογραφία και η χημική ανάλυση εξηγούν γιατί το υλικό συμπεριφέρεται έτσι - μέσω της δομής κόκκων, της κατανομής φάσεων, της περιεκτικότητας σε εγκλείσματα και της σύστασης του κράματος.
Το κριτήριο αποδοχής αυτών των δοκιμών σχεδόν ποτέ δεν προέρχεται από το πρότυπο δοκιμής, και αυτό είναι το κλειδί για την κατανόηση του τομέα. Το πρότυπο δοκιμής λέει πώς πρέπει να γίνει η μέτρηση· οι αποδεκτές τιμές προέρχονται από το πρότυπο προϊόντος, την ποιότητα υλικού ή τον κώδικα κατασκευής. Το ISO 6892-1 λέει πώς διεξάγεται μια δοκιμή εφελκυσμού· το EN 10025 λέει ποιο όριο διαρροής πρέπει να αποδίδει αυτός ο χάλυβας. Κατά την ανάγνωση μιας έκθεσης, είναι απαραίτητο να γνωρίζουμε βάσει ποιου προτύπου προϊόντος αξιολογήθηκε.
Η δειγματοληψία αποτελεί αναπόσπαστο μέρος του αποτελέσματος σε αυτόν τον τομέα. Δύο δοκίμια από την ίδια χύτευση μπορεί να δώσουν διαφορετικές τιμές ανάλογα με την κατεύθυνση και τη θέση λήψης τους· σε προϊόντα έλασης, δοκίμια παράλληλα και κάθετα στη διεύθυνση έλασης δίνουν διαφορετικά αποτελέσματα. Τα πρότυπα προϊόντος διέπουν επομένως και τη θέση και τον προσανατολισμό δειγματοληψίας, και η έκθεση πρέπει να το τεκμηριώνει.
Ομάδες μεθόδων σε αυτόν τον τομέα
Μηχανικές δοκιμές
Εφελκυσμός, θλίψη, κάμψη, κρούση εγκοπής (Charpy), σκληρότητα (Brinell, Vickers, Rockwell), κόπωση, ερπυσμός και δυσθραυστότητα. Δίνουν τη συμπεριφορά του υλικού υπό φορτίο σε αριθμητική μορφή.
Μη καταστροφικός έλεγχος
Ραδιογραφία, υπερηχητικός έλεγχος, διεισδυτικά υγρά, μαγνητικά σωματίδια και οπτικός έλεγχος. Αναζητά επιφανειακά και εσωτερικά ελαττώματα χωρίς να καταστρέφει το εξάρτημα και αποτελεί απαραίτητο βήμα στη συγκολλητή κατασκευή.
Μεταλλογραφία
Προετοιμασία δοκιμίου, προσβολή με οξύ και μικροσκοπική εξέταση. Αξιολογούνται το μέγεθος κόκκων, η κατανομή φάσεων, η περιεκτικότητα σε εγκλείσματα, το βάθος ενανθράκωσης και η θερμικά επηρεασμένη ζώνη της συγκόλλησης.
Χημική ανάλυση
Η σύσταση του κράματος επαληθεύεται με οπτική φασματομετρία εκπομπής και υγρή χημεία· η επιβεβαίωση της ποιότητας υλικού περνά από αυτό το βήμα.
Συμπεριφορά διάβρωσης
Δοκιμές αλατονέφωσης, βοθρωτικής και σχισμοειδούς διάβρωσης, και ενδοκρυσταλλικής διάβρωσης. Σε ανοξείδωτους χάλυβες μπορούν να υποδεικνύουν την ποιότητα της θερμικής κατεργασίας.
Συχνές συγχύσεις σε αυτόν τον τομέα
- Ένα πιστοποιητικό υλικού (όπως το EN 10204 3.1) δεν είναι έκθεση δοκιμής· είναι η δήλωση του κατασκευαστή. Σε κρίσιμες εφαρμογές διενεργείται ανεξάρτητη επαλήθευση, και τα δύο δεν πρέπει να συγχέονται.
- Οι δοκιμές εφελκυσμού ASTM και ISO μετρούν τα ίδια μεγέθη αλλά χρησιμοποιούν διαφορετικές γεωμετρίες δοκιμίου· τα αποτελέσματα δεν θεωρούνται άμεσα ισοδύναμα, και εφαρμόζεται ό,τι απαιτεί η προδιαγραφή.
- Οι πίνακες μετατροπής μεταξύ σκληρότητας και αντοχής είναι ΚΑΤΑ ΠΡΟΣΕΓΓΙΣΗ. Ο υπολογισμός του ορίου διαρροής από τη σκληρότητα δεν αποτελεί επαρκή απόδειξη για την αποδοχή υλικού.
- Στον μη καταστροφικό έλεγχο, η φράση "δεν βρέθηκε ελάττωμα" δεν σημαίνει ότι δεν υπάρχει ελάττωμα· μπορεί να υπάρχουν ελαττώματα κάτω από το όριο ανίχνευσης της μεθόδου. Η έκθεση πρέπει να αναφέρει τη μέθοδο που εφαρμόστηκε και το επίπεδο ευαισθησίας.
- Η επιτυχής ραφή συγκόλλησης δεν αποδεικνύει ότι ο συγκολλητής ή η διαδικασία είναι πιστοποιημένοι· πρόκειται για ξεχωριστές διαδικασίες.
Ποιες αποφάσεις υποστηρίζουν αυτά τα αποτελέσματα
- Επαλήθευση πιστοποιητικού υλικού και αποδοχή εισερχόμενου υλικού
- Έγκριση συγκολλητής κατασκευής· πιστοποίηση συγκολλητή και διαδικασίας
- Έλεγχος κατασκευής εξοπλισμού υπό πίεση και δομικών στοιχείων
- Ανάλυση αστοχίας και προσδιορισμός βασικής αιτίας βλαβών πεδίου
- Επαλήθευση διεργασιών θερμικής και επιφανειακής κατεργασίας
Σχετικά τεστ
Συχνές ερωτήσεις για τη Σκληρότητα
Μπορεί μια τιμή Rockwell να μετατραπεί σε Brinell;
Οι πίνακες μετατροπής ASTM E140 δίνουν μια κατά προσέγγιση τιμή αλλά φέρουν απόκλιση που εξαρτάται από το υλικό. Εάν η προδιαγραφή απαιτεί μια τιμή σε μια συγκεκριμένη κλίμακα, η μέτρηση πρέπει να γίνει απευθείας σε αυτήν την κλίμακα.