دليل عملية اختبار صلابة روكويل

 

دبليوالقبعة هياختبار صلابة روكويل？

اختبار صلابة Rockwell هو أول جهاز اختبار صلابة Rockwell مصمم وفقًا لمبدأ اختبار صلابة Rockwell في العالم ، والذي يمكنه اختبار صلابة المعدن فقط عن طريق الاتصال بالعينة من جانب واحد.يتم امتصاص مسبار اختبار صلابة Rockwell على سطح الفولاذ بواسطة القوة المغناطيسية ، ولا توجد حاجة لدعم العينة.تتوافق دقة الاختبار مع المعايير GB / t230 و ISO6508 ، وهي ليست أقل من جهاز اختبار صلابة Rockwell لسطح المكتب.

 

يتم استخدام ظرف مغناطيسي لإصلاح جهاز اختبار الصلابة على سطح قطعة العمل الفولاذية بدون دعم ، وأخذ العينات وتحريك قطعة العمل.يمكن إكمال الاختبار طالما تلامس جانب واحد

ما هو مبدأ اختبار صلابة روكويل？

على عكس الطول والوزن والعرض ، فإن الصلابة ليست خاصية أساسية للمعدن.ترتبط الصلابة ارتباطًا وثيقًا بمقاومة الشد وهي مؤشر موثوق على الليونة ومقاومة التآكل.مبدأ أي طريقة لاختبار الصلابة هو إجبار المسافة البادئة (المخترق) في عينة مادية تحت حمل معين بمعدل متحكم فيه ثم قياس أبعاد (العمق أو مساحة السطح) للمسافة البادئة.على عكس الطول أو الكتلة أو الوقت التي لها قياسات دقيقة ، فإن اختبار الصلابة هو مقياس مقارن: لا يمكن تحقيق نتائج اختبار دقيقة إلا باستخدام آلات معايرة ونتائج اختبار سابقة مأخوذة من مادة معروفة صلابة.

في علم المعادن ، تعتمد صلابة المادة على مزيج من قوة الخضوع وقوة الشد ومعامل المرونة - صلابة المادة وقدرتها على مقاومة التشوه تحت القوة المطبقة.يتم قياسه عن طريق وضع مسافة بادئة لقطعة صغيرة من مادة دون إتلافها.

في ظل الظروف المحددة ، يتم ضغط أداة اختبار صلابة Rockwell (مخروط الماس أو كرة الصلب أو كرة كربيد الأسمنت) في سطح العينة في خطوتين.بعد إزالة قوة الاختبار الرئيسية ، قم بقياس العمق المتبقي h من المسافة البادئة تحت قوة الاختبار الأولية.يتم تمثيل مستوى الصلابة من خلال العمق المتبقي ح للمسافة البادئة.يظهر مبدأ اختبار صلابة روكويل في الشكل 1 الرسم التخطيطي لمبدأ اختبار صلابة روكويل

1 - عمق المسافة البادئة تحت قوة الاختبار الأولية F0 ؛

2 - عمق المسافة البادئة تحت قوة الاختبار الكلية F0 + F1 ؛

3 - عمق الاسترداد المرن بعد إزالة قوة الاختبار الرئيسية F1 ؛

4 - عمق المسافة البادئة المتبقية h ؛

5 سطح العينة ؛

6 - مسند القياس.

7 - موقف إندينتر

يتم حساب قيمة صلابة روكويل على النحو التالي:

N ثابت ، للمقاييس A ، C ، D ، N ، T ، N = 100 ؛بالنسبة للمقاييس الأخرى ، N = 130 ؛

عمق المسافة البادئة المتبقية ، مم ؛

ثابت S ، لصلابة روكويل ، S = 0.002 مم ، لصلابة روكويل السطحية ، S = 0.001 مم.عمق المسافة البادئة المقابل لكل وحدة صلابة روكويل ، وصلابة روكويل 0.002 مم ، وصلابة روكويل السطحية 0.001 مم.كلما كانت المسافة البادئة أقل عمقًا ، زادت الصلابة.ينقسم اختبار صلابة روكويل إلى نوعين ، أحدهما هو اختبار صلابة روكويل العادي ، والآخر هو اختبار صلابة روكويل السطحي.يستخدم اختبار صلابة Rockwell ثلاثة مسافات بادئة من 1200 مخروط ماسي و 1.587 مم ، وكرة فولاذية 3.175 مم ، وثلاث قوى اختبار 60 كجم و 100 كجم و 150 كجم.هناك تسع مجموعات منها تتوافق مع تسعة مقاييس لصلابة روكويل ، وهي HRA و HRB و HRC و HRD و HRE و HRF و HRG و HRH و HRK.يستخدم اختبار صلابة السطح روكويل اثنين من المسافة البادئة ، 1200 مخروط ماسي وكرة فولاذية 1.587 مم ، وثلاث قوى اختبار 15 كجم و 30 كجم و 45 كجم.هناك ست مجموعات منها ، تتوافق مع المقاييس الستة لسطح روكويل ، وهي HR15N ، HR30N ، HR45N ، HR15N ، HR30T ، HR45T.

 

 

 

رسم توضيحي لطريقة الاختبار

A = العمق الذي تم الوصول إليه بواسطة indenter بعد تطبيق التحميل المسبق (حمولة صغيرة)

ب = موضع المسافة البادئة أثناء الحمل الكلي ، الأحمال الصغيرة بالإضافة إلى الأحمال الرئيسية

C = الموضع النهائي الذي تم الوصول إليه بواسطة indenter بعد الاسترداد المرن لمواد العينة

D = قياس المسافة المأخوذ والذي يمثل الفرق بين التحميل المسبق وموضع الحمل الرئيسي.تُستخدم هذه المسافة لحساب عدد صلابة روكويل.

مجموعة متنوعةالمسافة البادئةيمكن استخدامها: الماس المخروطي مع طرف دائري للمعادن الأكثر صلابة لمسافات بادئة كروية يتراوح قطرها من 1/16 "إلى" للمواد الأكثر ليونة.

 

متياختيار مقياس روكويل، الدليل العام هو تحديد المقياس الذي يحدد أكبر حمولة وأكبر مسافة بادئة ممكنة دون تجاوز شروط التشغيل المحددة واحتساب الظروف التي قد تؤثر على نتيجة الاختبار.تتضمن هذه الشروط عينات اختبار أقل من الحد الأدنى لسمك عمق المسافة البادئة ؛انطباع اختباري قريب جدًا من حافة العينة أو انطباع آخر ؛أو الاختبار على عينات أسطوانية.

 

بالإضافة إلى ذلك ، يجب أن يكون محور الاختبار في حدود 2 درجة من العمودية لضمان التحميل الدقيق ؛يجب ألا يكون هناك انحراف لعينة الاختبار أو جهاز الاختبار أثناء تطبيق التحميل عن ظروف مثل الأوساخ تحت عينة الاختبار أو على المسمار اللولبي.من المهم الحفاظ على نظافة السطح وإزالة الكربنة من المعالجة الحرارية.

 

يمكن أن تكون الصفائح المعدنية رقيقة جدًا ولينة جدًا للاختبار على مقياس روكويل معين دون تجاوز الحد الأدنى لمتطلبات السماكة واحتمالية إحداث فجوة في سندان الاختبار.في هذه الحالة ، يمكن استخدام سندان ماسي لتوفير تأثير ثابت للنتيجة.

 

هناك حالة خاصة أخرى في اختبار الصفائح المعدنية المدلفنة على البارد وهي أن تصلب العمل يمكن أن يخلق تدرجًا للصلابة من خلال العينة ، لذا فإن أي اختبار يقيس متوسط ​​الصلابة على عمق تأثير المسافة البادئة.في هذه الحالة ، ستكون أي نتيجة اختبار Rockwell محل شك ، وغالبًا ما يكون هناك تاريخ للاختبار باستخدام مقياس معين على مادة معينة يستخدمها المشغلون ويمكنهم تفسيرها وظيفيًا.

 

إجراء الاختبار

(1) امسح السطح العلوي للمسمار والأسطح الطرفية العلوية والسفلية لمنضدة العمل ، ثم ضع منضدة العمل على المنضدة اللولبية ؛

(2) نظف سطح الدعم للعينة وضعه على طاولة العمل ، وقم بتدوير العجلة اليدوية لرفع طاولة العمل ببطء وادفع المسافة البادئة لأعلى حتى يشير المؤشر الصغير إلى النقطة الحمراء ويدور المؤشر الكبير 3 دوائر رأسياً لأعلى ؛

(3) قم بتدوير غلاف المؤشر لجعل الخط المنقوش الطويل بين C و B يتماشى مع المؤشر الكبير ؛

(4) اسحب مقبض التحميل ، واستخدم قوة الاختبار الرئيسية ، ويدور المؤشر الكبير للمؤشر عكس اتجاه عقارب الساعة ؛

(5) عندما يتوقف دوران إبرة المؤشر ، يمكن دفع مقبض التفريغ للخلف لإزالة قوة الاختبار الرئيسية ؛

(6) القراءة من المقياس المقابل على المؤشر ؛

(7) قم بتدوير العجلة اليدوية لخفض قطعة الاختبار ، ثم حرك قطعة الاختبار ، وقم بإجراء اختبار جديد وفقًا للخطوات المذكورة أعلاه (2) - (6) ؛

(8) بعد الاختبار ، قم بتغطية الجهاز بغطاء غبار.

احتياطات

القرب

يجب أن تكون المسافات البادئة للمخترق متباعدة على الأقل بقطري مسافة بادئة من حافة قطعة العمل وقطري مسافة بادئة على الأقل من أي فجوات أخرى لتحديد الصلابة الحقيقية.

 

سمك المادة

استخدم تركيبة الحمل / المسافة البادئة الصحيحة بالنسبة لسمك المادة.ستنتهي الاختبارات بقياس صلابة السندان ولن تشير النتائج إلى الصلابة الحقيقية لقطعة العينة.

 

لا تكديس

لا تقم أبدًا بتكديس عدة قطع من مواد العينة.ستؤثر الواجهات بين الشريط سلبًا على القراءة.يجب أن تكون سماكة شريط الاختبار أكبر بمقدار 10x على الأقل من عمق المسافة البادئة للحمل الرئيسي المتوقع.

 

لا تختبر الطلاء

يجب اختبار العينات المطلية والمنتهية في مقاطع عرضية بحيث يمكن عمل المسافات البادئة بالكامل في المعدن الأساسي.عادة ما تكون مواد الطلاء والتشطيب أكثر صلابة أو ليونة من المعادن الأساسية.

 

معايرة

يجب الاحتفاظ بأجهزة اختبار الصلابة في حالة عمل جيدة ومعايرتها كل عام.استخدم كتلة اختبار ذات صلابة معروفة يوميًا للتحقق من أن أجهزتك تمت معايرتها بشكل صحيح.

 

منحنيات

ستؤدي المواد المنحنية أو الملتوية إلى نتائج اختبار خاطئة.يجب أن تكون مادة العينة مسطحة وموضوعة بحيث يستقر السطح السفلي للمواد المختبرة مباشرة على السندان.

 

تجنب التحويلات

قد يؤدي تحويل نتائج الاختبار من مقياس صلابة إلى آخر إلى نتائج خاطئة.إذا تم اعتماد مادة لصلابة اختبار معين ، فيجب اختبار الجزء الأخير على نفس المقياس.

 

التسامح

اختبار الصلابة مسموح به مع المتغيرات للحصول على نتائج زائد أو ناقص.ارجع إلى ASTM E10 أو ASTM E18 أو ASTM 392 أو ASTM E140 أو ASTME E384 لمعرفة المخصصات المحددة لمعدات الاختبار الخاصة بك.

 

المسافة البادئة

يجب أن تكون المسافات البادئة للكرة المستديرة مستديرة.في حين أن المسافات البادئة للكرات الفولاذية أقل تكلفة من نظيراتها من كربيد التنجستن ، فمن المرجح أن يتقلب الصلب أثناء اختبارات عينات المواد شديدة الصلابة.

 

تحضير السطح

يجب أن تكون أسطح الاختبار ناعمة للحصول على نتائج دقيقة.لن تسمح الأسطح الخشنة للمخترق بإنشاء مسافات بادئة محددة بوضوح وقابلة للقياس.

 

اختبار السطح

من أجل تحقيق نتائج متسقة ودقيقة ، يجب أن يكون سطح الاختبار موازيًا أو عموديًا على المسافة البادئة.

 

أجهزة اختبار محمولة

تعتبر أجهزة الاختبار المحمولة فعالة من حيث التكلفة ومريحة ، ولكنها ليست بدائل موثوقة لاختبار مقاعد البدلاء.هم الأنسب للاختبار المقارنة لعينات غير معروفة مقابل عينات معروفة من نفس النوع.

 

صيانة

(1) في حالة عدم استخدام جهاز اختبار الصلابة لفترة طويلة ، قم بتغطية الجهاز بغطاء غبار.

(2) قم بحقن كمية صغيرة من الزيت بانتظام في سطح التلامس لولب الرصاص والعجلة اليدوية.

(3) قبل استخدام جهاز اختبار الصلابة ، يجب تنظيف السطح العلوي لولب الرصاص والسطح العلوي لطاولة العمل.

(4) إذا تبين أن خطأ مؤشر الصلابة كبير:

① يمكن نزع منضدة العمل للتحقق مما إذا كان سطح التلامس مع البرغي نظيفًا ؛

تحقق مما إذا كان الغطاء الواقي لولب الرصاص يرفع منضدة العمل ؛

تحقق مما إذا كانت المسافة البادئة تالفة.

(5) إذا تم تطبيق قوة الاختبار الرئيسية ، يبدأ مؤشر المؤشر في الدوران بسرعة ثم يدور ببطء ، مما يشير إلى أن الزيت الموجود في المخزن المؤقت منخفض جدًا.في هذا الوقت ، ارفع وسادة اللباد على الطرف العلوي من المخزن المؤقت وحقن ببطء زيت نظيف 20 #.في نفس الوقت ، اسحب المقبض وادفعه عدة مرات لجعل المكبس يتحرك لأعلى ولأسفل عدة مرات لإزالة كل الهواء الموجود في المخزن المؤقت حتى يغرق المكبس في القاع ويتدفق الزيت منه.

(6) تحقق بانتظام من دقة اختبار الصلابة باستخدام كتلة الصلابة القياسية التي تحملها الآلة.

① امسح طاولة العمل وكتلة الصلابة القياسية ، وقم بإجراء الاختبار على سطح عمل كتلة الصلابة ، ولا تسمح أبدًا بإجراء الاختبار على السطح الداعم.

② إذا كان خطأ القيمة المعروضة كبيرًا ، بالإضافة إلى التحقق وفقًا للعنصر الرابع في هذا القسم ، تحقق مما إذا كانت هناك نتوءات على السطح الداعم لكتلة الصلابة القياسية ، وإذا كانت هناك نتوءات ، فقم بالتلميع بحجر الزيت.

③ عند الاختبار في مواضع مختلفة من كتلة الصلابة القياسية ، يجب سحب كتلة الصلابة على طاولة العمل ويجب عدم إخراجها من طاولة العمل.

(7) يجب فحص الجهاز بانتظام والتحقق منه بشكل دوري.

 

يسأل الناس أيضا

1- كيف تجري اختبار الصلابة؟

(8) يتم إجراء اختبار الصلابة عادةً عن طريق الضغط على جسم محدد الأبعاد ومحمّل (مسافة بادئة) في سطح المادة التي تختبرها.يتم تحديد الصلابة عن طريق قياس عمق اختراق indenter أو عن طريق قياس حجم الانطباع الذي تركه indenter.

 

2.كيف تستخدم جهاز اختبار صلابة Rookwell اليدوي؟

(1) امسح السطح العلوي للمسمار والأسطح الطرفية العلوية والسفلية لمنضدة العمل ، ثم ضع منضدة العمل على المنضدة اللولبية ؛

(2) نظف سطح الدعم للعينة وضعه على طاولة العمل ، وقم بتدوير العجلة اليدوية لرفع طاولة العمل ببطء وادفع المسافة البادئة لأعلى حتى يشير المؤشر الصغير إلى النقطة الحمراء ويدور المؤشر الكبير 3 دوائر رأسياً لأعلى ؛

(3) قم بتدوير غلاف المؤشر لجعل الخط المنقوش الطويل بين C و B يتماشى مع المؤشر الكبير ؛

(4) اسحب مقبض التحميل ، واستخدم قوة الاختبار الرئيسية ، ويدور المؤشر الكبير للمؤشر عكس اتجاه عقارب الساعة ؛

(5) عندما يتوقف دوران إبرة المؤشر ، يمكن دفع مقبض التفريغ للخلف لإزالة قوة الاختبار الرئيسية ؛

(6) القراءة من المقياس المقابل على المؤشر ؛

(7) قم بتدوير العجلة اليدوية لخفض قطعة الاختبار ، ثم حرك قطعة الاختبار ، وقم بإجراء اختبار جديد وفقًا للخطوات المذكورة أعلاه (2) - (6) ؛

(8) بعد الاختبار ، قم بتغطية الجهاز بغطاء غبار.

 

3كيف أجد رقم صلابة روكويل الخاص بي؟

يتم حساب رقم صلابة روكويل من عمق التشوه الدائم للجدار في العينة ، أي الفرق في موضع indenter قبل وبعد تطبيق الحمل الرئيسي.يمكن تحميل الأحمال الصغيرة والكبيرة باستخدام الأوزان الميتة أو النوابض.

 

4. هو رمز لاختبار صلابة روكويل؟

تحدد المواصفة القياسية ISO 6508-1: 2015 طريقة اختبارات روكويل العادية واختبارات الصلابة السطحية روكويل (المقاييس ونطاق التطبيق القابل للتطبيق وفقًا للجدول 1) للمواد المعدنية وتنطبق على آلات اختبار الصلابة الثابتة والمحمولة.

 

5.كيف يمكنك معايرة جهاز اختبار الصلابة الرقمي؟

الإجراء أخرج مقياس القوة المراد معايرته وأمسكه عموديًا.اضبط الصفر على مقياس القوة.ثم يتم تطبيق الأوزان القياسية على خطاف مقياس القوة وقياس توتر الزنبرك على مقياس القوة.عند تطبيق 1 كجم من الوزن القياسي ، يجب أن يُظهر المقياس الموجود على مقياس القوة أيضًا مقدارًا قدره 1 كجم من التوتر الناتج من النقطة الأولية حيث يتم ضبط المؤشر.اضبط الصفر على مقياس القوة مرة أخرى.اتبع نفس الإجراء للأوزان الأخرى.يجرى الاختبار لأوزان قياسية 1.0 كجم و 2.0 كجم و 5.0 كجم و 10.0 كجم و 20.0 كجم و 30.0 كجم.

 

6.كيف يجب معايرة مقياس التحمل؟

سنة واحدة

سيكون الفاصل الزمني للمعايرة على مقياس التحمل لديك عامًا واحدًا ، ما لم يُطلب خلاف ذلك.يجب أخذ العديد من العوامل في الاعتبار مثل: الدقة المطلوبة مقابل دقة الأدوات ، وتأثير القراءة الخارجة عن التسامح على العملية ، وتاريخ الأداء.