ფოლადის სამი სიხისტის სტანდარტი

ლითონის მასალის უნარს, გაუძლოს ზედაპირის ჩაღრმავებას მძიმე საგნებით, ეწოდება სიმტკიცე. ტესტის სხვადასხვა მეთოდისა და გამოყენების სფეროს მიხედვით, სიხისტე შეიძლება დაიყოს ბრინელის სიხისტე, როკველის სიხისტე, ვიკერსის სიხისტე, ნაპირის სიხისტე, მიკროსიმტკიცე და მაღალი ტემპერატურის სიმტკიცე. არსებობს სამი ხშირად გამოყენებული სიხისტე მილებისთვის: ბრინელის, როკველის და ვიკერსის სიხისტე.

ა. ბრინელის სიმტკიცე (HB)

გამოიყენეთ გარკვეული დიამეტრის ფოლადის ბურთი ან კარბიდის ბურთი, რათა დააჭიროთ ნიმუშის ზედაპირზე მითითებული ტესტის ძალით (F). მითითებული დროის გასვლის შემდეგ, ამოიღეთ ტესტის ძალა და გაზომეთ ჩაღრმავების დიამეტრი (L) ნიმუშის ზედაპირზე. ბრინელის სიხისტის მნიშვნელობა არის კოეფიციენტი, რომელიც მიიღება საცდელი ძალის გაყოფით ჩაჭრილი სფეროს ზედაპირის ფართობზე. გამოხატული HBS-ში (ფოლადის ბურთი), ერთეული არის N/mm2 (MPa).

გაანგარიშების ფორმულა არის:
ფორმულაში: F–სატესტო ძალა დაჭერილი ლითონის ნიმუშის ზედაპირზე, N;
D–გამოსაცდელად ფოლადის ბურთის დიამეტრი, მმ;
d– ჩაღრმავების საშუალო დიამეტრი, მმ.
ბრინელის სიხისტის გაზომვა უფრო ზუსტი და საიმედოა, მაგრამ ზოგადად HBS შესაფერისია მხოლოდ ლითონის მასალებისთვის 450N/mm2 (MPa) ქვემოთ და არ არის შესაფერისი უფრო მყარი ფოლადისთვის ან თხელი ფირფიტებისთვის. ფოლადის მილების სტანდარტებს შორის, ბრინელის სიმტკიცე ყველაზე ფართოდ გამოიყენება. ჩაღრმავების დიამეტრი d ხშირად გამოიყენება მასალის სიხისტის გამოსახატავად, რაც ინტუიციური და მოსახერხებელია.
მაგალითი: 120HBS10/1000130: ეს ნიშნავს, რომ ბრინელის სიხისტის მნიშვნელობა, რომელიც იზომება 10მმ დიამეტრის ფოლადის ბურთის გამოყენებით 1000Kgf (9.807KN) ტესტირების ძალის ქვეშ 30წმ (წამში) არის 120N/mm2 (MPa).

B. Rockwell სიმტკიცე (HR)

როკველის სიხისტის ტესტი, ისევე როგორც ბრინელის სიხისტის ტესტი, არის ჩაღრმავების ტესტის მეთოდი. განსხვავება ისაა, რომ ზომავს ჩაღრმავების სიღრმეს. ანუ თავდაპირველი საცდელი ძალის (Fo) და მთლიანი საცდელი ძალის (F) თანმიმდევრული მოქმედებით, ჩაღრმავება (ფოლადის წისქვილის კონუსი ან ფოლადის ბურთი) დაჭერილია ნიმუშის ზედაპირზე. მითითებული დროის გასვლის შემდეგ ძირითადი ძალა ამოღებულია. ტესტის ძალა, გამოიყენეთ გაზომილი ნარჩენი შეწევის სიღრმის ზრდა (e) სიხისტის მნიშვნელობის გამოსათვლელად. მისი მნიშვნელობა არის ანონიმური რიცხვი, რომელიც წარმოდგენილია სიმბოლოთი HR და გამოყენებული სასწორები მოიცავს 9 სკალას, მათ შორის A, B, C, D, E, F, G, H და K. მათ შორის, სასწორები, რომლებიც ჩვეულებრივ გამოიყენება ფოლადის სიხისტის შესამოწმებლად, არის ზოგადად A, B და C, კერძოდ, HRA, HRB და HRC.

სიხისტის ღირებულება გამოითვლება შემდეგი ფორმულით:
A და C სასწორებით ტესტირებისას HR=100-e
B სკალით ტესტირებისას HR=130-e
ფორმულაში, e - ნარჩენი ჩაღრმავების სიღრმის ზრდა გამოიხატება მითითებულ ერთეულში 0,002 მმ, ანუ, როდესაც შეწევის ღერძული გადაადგილება არის ერთი ერთეული (0,002 მმ), ეს უდრის როკველის სიხისტის ცვლილებას ერთი რიცხვით. რაც უფრო დიდია e მნიშვნელობა, მით უფრო დაბალია ლითონის სიმტკიცე და პირიქით.
ზემოაღნიშნული სამი სკალის გამოსაყენებელი ფარგლები შემდეგია:
HRA (ბრილიანტის კონუსის ჩაღრმავება) 20-88
HRC (ბრილიანტის კონუსის ჩაღრმავება) 20-70
HRB (დიამეტრი 1.588 მმ ფოლადის ბურთულა) 20-100
როკველის სიხისტის ტესტი ამჟამად ფართოდ გავრცელებული მეთოდია, რომელთა შორის HRC გამოიყენება ფოლადის მილების სტანდარტებში, ბრინელის სიხისტის HB-ს შემდეგ. Rockwell სიმტკიცე შეიძლება გამოყენებულ იქნას ლითონის მასალების გასაზომად ძალიან რბილიდან უკიდურესად მძიმემდე. ის ავსებს ბრინელის მეთოდის ნაკლოვანებებს. ის უფრო მარტივია, ვიდრე ბრინელის მეთოდი და სიხისტის მნიშვნელობის წაკითხვა შესაძლებელია პირდაპირ სიხისტის აპარატის ციფერბლატიდან. თუმცა, მისი მცირე ჩაღრმავების გამო, სიხისტის მნიშვნელობა არ არის ისეთი ზუსტი, როგორც ბრინელის მეთოდი.

C. Vickers სიმტკიცე (HV)

ვიკერსის სიხისტის ტესტი ასევე არის ჩაღრმავების ტესტის მეთოდი. იგი აჭერს კვადრატულ პირამიდულ ალმასის ჩაღრმავებას მოპირდაპირე ზედაპირებს შორის ჩართული კუთხით 1360 სატესტო ზედაპირზე შერჩეული ტესტის ძალით (F) და ამოიღებს მას შეკავების განსაზღვრული დროის შემდეგ. ძალით, გაზომეთ შეწევის ორი დიაგონალის სიგრძე.

ვიკერსის სიხისტის მნიშვნელობა არის საცდელი ძალის კოეფიციენტი გაყოფილი ჩაღრმავების ზედაპირის ფართობზე. მისი გაანგარიშების ფორმულა არის:
ფორმულაში: HV–ვიკერსის სიხისტის სიმბოლო, N/mm2 (MPa);
F–ტესტის ძალა, N;
d–შეწევის ორი დიაგონალის საშუალო არითმეტიკული, მმ.
ვიკერსის სიმტკიცეში გამოყენებული საცდელი ძალა F არის 5 (49.03), 10 (98.07), 20 (196.1), 30 (294.2), 50 (490.3), 100 (980.7) კგფ (N) და სხვა ექვსი დონე. სიხისტის მნიშვნელობის გაზომვა შესაძლებელია დიაპაზონი 5~1000HV.
გამოხატვის მეთოდის მაგალითი: 640HV30/20 ნიშნავს, რომ ვიკერსის სიხისტის მნიშვნელობა, რომელიც იზომება 30Hgf (294.2N) საცდელი ძალით 20S (წამში) არის 640N/mm2 (MPa).
ვიკერსის სიხისტის მეთოდი შეიძლება გამოყენებულ იქნას ძალიან თხელი მეტალის მასალებისა და ზედაპირული ფენების სიხისტის დასადგენად. მას აქვს ბრინელისა და როკველის მეთოდების ძირითადი უპირატესობები და გადალახავს მათ ძირითად ნაკლოვანებებს, მაგრამ ის არც ისე მარტივია, როგორც როკველის მეთოდი. ვიკერსის მეთოდი იშვიათად გამოიყენება ფოლადის მილების სტანდარტებში.