{E} Phương pháp đo độ cứng kim loại

Discussion in 'Thử nghiệm Vật liệu' started by vecomtech, Mar 12, 2008.

  1. vecomtech

    vecomtech New Member

    Joined:
    Jan 15, 2008
    Messages:
    6
    Likes Received:
    0
    Độ cứng là một chỉ tiêu quan trọng trong cơ khí, liên quan chặt chẽ đến độ bền của vật liệu. Độ cứng được đo theo đơn vị của các thang đo quy ước: thang Brinell - HB (phương pháp Brinell); thang Vickers - HV (phương pháp Vickers) và thang Rockwell - HR (phương pháp Rockwell). Khi đo độ cứng theo HB phải ấn viên bi kim loại lên vật cần đo với một lực xác định, trị số độ cứng HB là tỉ số giữa lực ấn và diện tích vết lõm trên vật. Đo độ cứng theo HV cũng tương tự như vậy, chỉ thay viên bi kim loại bằng một mũi kim cương hình chóp. Đo độ cứng theo HR, đầu đo có thể là viên bi, cũng có thể là mũi kim cương hình chóp và trị số độ cứng được thể hiện qua chiều sâu của vết nén.

    Có nhiều thang đo độ cứng Rockwell, ký hiệu là HRA, HRB, HRC, HRD... tuỳ thuộc vào loại và kích thước đầu đo cũng như giá trị lực tác dụng được sử dụng. Chuẩn đo lường quốc gia về độ cứng của nước ta được Thủ tướng Chính phủ phê duyệt thể hiện đơn vị đo độ cứng theo HRC. Đó là máy chuẩn độ cứng HNG 250 do CHDC Đức chế tạo, đo độ cứng theo phương pháp Rockwell thang C (HRC) với độ không đảm bảo đo 0,3 HR (trình độ, chuẩn thứ). Các mức lực tác dụng 98,07 N và 1471,0 N được tạo ra từ tổ hợp các quả cân chuẩn với độ không đảm bảo tương ứng là 0,034 0 N và 0,623 0 N; thiết bị đo chiều sâu vết nén là kính hiển vi xoắn có độ không đảm bảo đo 0,304m m (P=95%) và đầu đo là mũi đo kim cương hình chóp có góc đỉnh 120o4’± 4’và bán kính cong ở đỉnh là (197,5 ± 2,5)m m.
     
  2. vecomtech

    vecomtech New Member

    Joined:
    Jan 15, 2008
    Messages:
    6
    Likes Received:
    0
    Re: Chuẩn đo lường độ cứng kim loại

    HARDNESS APPLICATION:

    HRA; dùng cho kiểm tra vật liệu cacbua như là volfam cacbua

    HRC: dùng để kiểm tra thép, nhưng độ cứng thấp hơn cacbua, HRC đôi khi cũng sử dụng để kiểm tra sản phẩm nhiệt luyện sau khi đã làm mát nếu nó đủ dày còn nếu không bạn có thể sử dụng thang đo độ cứng bề mặt như HR15N, 30N, 45N tùy thuộc độ dày của vật liệu, bạn cần xem bảng qui đổi convert chart để biết mình nên dùng lực nào cho phù hợp.

    HRB: Dùng để kiểm tra thép mềm, như đồng đỏ …. Những vật liệu với kích thước vừa và nhỏ. Bởi vậy HRA, HRB, HRC (regular rockwell) là chiếm 90% trong công nghiệp, đôi khi một vài vật liệu sử dụng HRF hoặc HRD.- Nếu độ dày vật liệu không phù hợp với HRA, HRC bạn cần chọn HR15N, 30, 40N- nếu độ dày ko phù hợp với HRB bạn cần chọn HR15T, HR30T, HR45T.- HR15N và HR30T thường được sử dụng trong công nghiệp.- HRL tới HRV là để kiểm tra nhựa cứng theo chuẩn ASTM D 785. Thông thường HRR và HRM hay được sử. Giống như nguyên tắc đã nói ở trên nếu độ dày là không đủ từ HRL tới HRV bạn có thể sử dụng HR15X tới HR45Y.

    Brinell:- Đề nghị nghiên cứu thêm về nguyên lý Brinell trong một bài viết khác của tôi.- Thông thường 3000kgs với ball 10mm là chuẩn để sử dụng cho test độ cứng Brinell. Thông thường để kiểm tra vật liệu có kích thước lớn bề mặt nhám như sắt, đồng, khuôn đúc, kim loại ép,

    Microvickers:- Dùng để test vật liệu rất mỏng và cứng như là độ cứng lá kim loại mảnh, bo mạch IC, sơn …..- Thường sử dụng lực tải 1kg, 500g, 100g, 10g.

    Vickers:- Tương tự như microvickers tuy nhiên ứng dụng cho vật liệu dày hơn, thông thường nếu sử dụng tải microvickers mà vết lõm quá mảnh thì sử dụng Vickers load 5kg, 10kg, 30kg….
     
  3. vecomtech

    vecomtech New Member

    Joined:
    Jan 15, 2008
    Messages:
    6
    Likes Received:
    0
    Last edited: Sep 16, 2010
    Re: Chuẩn đo lường độ cứng kim loại

    Thang độ cứng ROCKWELL

    Độ cứng Rockwell được tính theo công thức:

    HR= N- h/s

    N: hằng số phụ thuộc vào các pp đo rockwell khác nhau

    h: độ sâu vết lõm tính theo mm

    s: giá trị độ chia tính theo mm ( Rockwell thông thường là 0,002. rockell bề mặt là 0,001)


    PHƯƠNG PHÁP ĐO:

    1: di chuyển mũi thử sát bề mặt mẫu cần thử

    2: ra tải trước 3 or 10kg và vị trí 0 đã được thiết lập

    3: ra tải : 15, 30, 45, 60, 100, 150 tùy thuộc vào từng ứng dụng.

    4: Kết quả hiển thị được tính dựa vào độ sâu vết lõm và giá trị lực tải.
     
  4. vecomtech

    vecomtech New Member

    Joined:
    Jan 15, 2008
    Messages:
    6
    Likes Received:
    0
    Re: Chuẩn đo lường độ cứng kim loại

    VICKER VÀ PHƯƠNG PHÁP ĐO:
    - Độ cứng Vicker đã được thuyết minh ở Anh năm 1925 và là đã được biết đến một cách chính thức với kiểu kiểm tra DPH ( Diamond Pyramid Hardness ), Vicker có 2 dải lực, micro (10g- 1000g) và macro (1kg- 100kg).

    - Trừ trường hợp lực kiểm tra dưới 200g, giá trị Vickers nói chung là độc lập tức là nếu vật liệu kiểm tra là đồng đều thì giá trị của Vickers sẽ là như nhau ( Vickers như nhau khi dùng 500g và 50kgf).

    - Phương pháp kiểm tra Vickers được xác định theo các chuẩn bên dưới

    [​IMG]

    * ISO 6507-1,2,3 – micro and macro ranges
    * ASTM E384 – micro force ranges – 10g to 1kg
    * ASTM E92 – macro force ranges - 1kg to 100kg

    - Công thức:

    HV = Constant x Lực kiểm tra / đường kính chéo vết lõm
    [​IMG]
    Ứng Dụng:

    - với hầu hết vật liệu thuộc kim loại
     
  5. ME

    ME Active Member

    Joined:
    Jul 31, 2007
    Messages:
    1,430
    Likes Received:
    7
    Re: Chuẩn đo lường độ cứng kim loại

    Theo nội dung trên thì chỉ nên đặt tiêu đề là Phương pháp đo độ cứng Rockwell, Pp... Vicker thôi. Sao lại gọi là chuẩn nhỉ? Nghe không quen tai lắm.
     
    Thang Vproud likes this.
  6. vecomtech

    vecomtech New Member

    Joined:
    Jan 15, 2008
    Messages:
    6
    Likes Received:
    0
    Re: Chuẩn đo lường độ cứng kim loại

    Brinell Và Phương Pháp Đo:
    - Công Thức:

    F: Lực kiểm tra tính bằng đơn vị N

    N: Bề mặt của vết lõm tính bằng mm2

    D: đường kính ball tính bằng mm

    d: Giá trị trung bình đường kính 2 vết lõm
    [​IMG]
    Ứng Dụng:

    - Vật liệu thuộc kim loại



    Ball: D= 0, 5, 2.5, 1mm



    Lực test:

    - Lựa chọn lực phụ thuộc vào vật liệu và đường kính D của ball lực lựa chọn sao cho đường kính vết lõm trong khoảng 0.24D- 0.6D.

    Bảng chuẩn cho độ cứng HB:
    Xem tại đây:
    http://phithuongbatphu.com/groups/orca/?action=goto&topic_id=9
     
  7. vecomtech

    vecomtech New Member

    Joined:
    Jan 15, 2008
    Messages:
    6
    Likes Received:
    0
    Re: Chuẩn đo lường độ cứng kim loại

    Cảm ơn thầy, em sửa lại rồi.
     
  8. Quynhxikevn

    Quynhxikevn New Member

    Joined:
    Jul 5, 2008
    Messages:
    4
    Likes Received:
    0
    Re: Phương pháp đo độ cứng kim loại

    Hình như bài viết này đưa lên lâu rùi nhỉ? Thầy ơi Em muốn tìm hiểu về lịch sử của các phương pháp đo này... Thầy viết thêm bài khác chi tiết hơn được không? hoặc Thầy cho em biết muốn tìm hiểu chi tiết về các phương pháp đo độ cứng thì tìm tài liệu ở đâu? Em ở TP.HCM .Ai biết cho em địa chỉ nhe... cám ơn mọi người nhiều
     
  9. ME

    ME Active Member

    Joined:
    Jul 31, 2007
    Messages:
    1,430
    Likes Received:
    7
    Re: Phương pháp đo độ cứng kim loại

    Có nhiều tài liệu tiếng Việt về đo độ cứng kim loại. Sách thì cũ có mới có, nhiều lắm. Nếu em cần tìm hiểu sơ bộ thì có thể mua cuốn "Thí nghiệm vật liệu học"- không rõ cái tên có chính xác 100% không nữa- của thầy Đặng Vũ Ngoạn (ĐHBK Tp HCM). Cứ vô mấy quầy sách trong trường đấy mà mua.
     
  10. vietmachine

    vietmachine New Member

    Joined:
    Nov 7, 2007
    Messages:
    47
    Likes Received:
    0
  11. worm

    worm Well-Known Member

    Joined:
    Aug 1, 2007
    Messages:
    1,916
    Likes Received:
    93
    Re: Phương pháp đo độ cứng kim loại

    Bạn có thể tìm đọc bắt đầu từ địa chỉ này http://en.wikipedia.org/wiki/Hardness rồi mở rộng dần ra
     
  12. Quynhxikevn

    Quynhxikevn New Member

    Joined:
    Jul 5, 2008
    Messages:
    4
    Likes Received:
    0
    Re: Phương pháp đo độ cứng kim loại

    Cho em hỏi một chút về cái bảng Hardness Scale Relationship Chart (1)
    __ Tại sao phân ra nhiều loại độ cứng như vậy? ( hơi ngố nhỉ ???)
    __ Tại sao mỗi độ cứng chỉ có một giới hạn nhất định?
    __ Lấy một ví dụ cho HRC khi HV có giá trị là 200 thì HRC là 10 Vậy khi HV = 400 thi sao HRC không là 20 nhỉ ???
     
  13. tuongx

    tuongx Member

    Joined:
    Apr 3, 2008
    Messages:
    189
    Likes Received:
    0
    Re: Phương pháp đo độ cứng kim loại

    em hỏi hơi ngoài lề 1 chút là anh vecomtech vẽ mấy cái hình mô phỏng đó thế nào ạ ?
    :D
     
  14. worm

    worm Well-Known Member

    Joined:
    Aug 1, 2007
    Messages:
    1,916
    Likes Received:
    93
    Re: Phương pháp đo độ cứng kim loại

    1.2. Chia ra nhiều loại độ cứng vì có nhiều phương pháp đo khác nhau đối với những loại vật liệu khác nhau. Tuy có thể chuyển đổi tương đương nhưng mỗi phương pháp đo đều có những điểm hạn chế (giới hạn đo) do vật liệu chế tạo mũi đo, cấu tạo của mũi đo ... nên nó sẽ chỉ chính xác với một số loại vật liệu nhất định. VD: đối với thép thấm, do lớp thấm thường rất mỏng, nếu đo bằng mũi đo kim cương, lực 150kgf (~1447 N) (đo HRC) thì mũi đo có thể xuyên qua lớp thấm (chiều sâu vết đo lớn hơn chiều dày lớp thấm) khiến cho kết quả đo được không chính xác; nhưng khi sử dụng lực nhỏ hơn (VD: 60kgf ~ 588N cho phép đo HRA), do mũi đo không xuyên qua lớp thấm nên sẽ thu được kết quả chính xác hơn. Ngoài ra còn có thể đặt lực nhỏ hơn nữa nhưng khi đó, bên cạnh đơn vị đo sẽ phải ghi thêm giá trị lực( VD: 45 HRC 30kg ~ độ cứng 45 HRC đối với lực tác dụng là 30kg)

    3. Không thể quy đổi đơn thuần như vậy vì các đơn vị đo không tỷ lệ tuyến tính (bậc 1) với nhau. Và các giá trị trong bảng chuyển đổi đó được xác định bằng cách sử dụng nhiều phương pháp đo khác nhau trên cùng 1 mẫu chuẩn (~ chuyển đổi theo 1 hàm số phức tạp phi tuyến)
     
  15. lbaduy

    lbaduy New Member

    Joined:
    Feb 12, 2009
    Messages:
    23
    Likes Received:
    1
    Ðề: {E} Phương pháp đo độ cứng kim loại

    Cho em hỏi trong thang đo Brinell có cái HBS là gì ạ
     
  16. nhatchimai

    nhatchimai New Member

    Joined:
    Aug 10, 2010
    Messages:
    5
    Likes Received:
    0
    Ðề: {E} Phương pháp đo độ cứng kim loại

    Chào mọi người. Đề tài này đã lâu quá rồi không biết các Thầy còn quan tâm nữa không.
    Em cũng đang tìm hiểu về độ cứng và gặp phải 1 vấn đề, mang lên đây hỏi các Thầy và anh em diễn đàn hi vọng sẽ được mọi người giải đáp.
    Về độ cứng của kim loại thì dùng các phương pháp đo theo thang Rockwell, Vicke, Brinell...đã có bảng quy đổi khá rõ ràng giữa các thang đo này.
    Về độ cứng của vật liệu đàn hồi như cao su, polime, Acrylic thì dùng thang đo Shore. Thang đo này cũng có bảng quy đổi giữa Shore a, Shore D, Rockwell R và Rockwell W. Các giá trị độ cứng của thang này không có thứ nguyên.
    Nhưng em không thể nào tìm ra mối tương quan giữa độ cứng của 2 loại vật liệu này.
    Các Thầy cho em hỏi có cách nào quy đổi giữa đọ cứng Shore và độ cứng Rockwell không ạ?
    Cụ thể là em có một vật liệu polyme ghi độ cứng Rockwell R = 112 - 120, Vậy thì có thể quy đổi tương đương ra HRC? HRB?... được không? Vì em muốn biết nó cứng tương đương với kim loại nào? hoặc là tương đương với một vật liệu phổ biến nào đó mà ai cũng biết để dễ hình dung.
    Mọi người giải đáp giúp em nhé.
    Cảm ơn mọi người.
     
  17. Thang Vproud

    Thang Vproud Member

    Joined:
    Jun 29, 2017
    Messages:
    41
    Likes Received:
    6
    "HBS" thì từ " S" Chỉ vật liệu của Indenter, S có nghĩa là đầu indenter làm bằng thép...
     

Share This Page

Users Viewing Thread (Users: 0, Guests: 0)

Loading...