الفرق بين عدة طرق شائعة للتعبير عن الصلابة
صلابة برينيل (هـ ب)، وصلادة روكويل (حقوق الإنسان)، وصلادة فيكرز (قيمة عالية)، وصلادة ليب (HL) هي أربع طرق مختلفة لاختبار الصلادة، ولكل منها مبدأ اختبار فريد خاص بها ونطاق تطبيق وخصائص خاصة بها. فيما يلي الاختلافات التفصيلية بين طرق اختبار الصلادة الأربع:
مبدأ الاختبار
صلابة برينيل (هـ ب):
المبدأ: مع حجم معين من حمل الاختبار، يتم ضغط كرة الفولاذ المقسى أو كرة الكربيد الأسمنتية ذات القطر المحدد على سطح المعدن المراد قياسه، ويتم الاحتفاظ بها لمدة محددة، ثم يتم تفريغها لقياس قطر المسافة البادئة للسطح المقاس. قيمة صلابة برينيل هي حاصل قسمة الحمل على مساحة سطح كرة المسافة البادئة.
المميزات: المسافة البادئة كبيرة، وقيمة القياس دقيقة، ولكن التشغيل مرهق نسبيًا، تحتاج إلى قياس قطر المسافة البادئة باستخدام المجهر، ثم البحث في الجدول أو حساب قيمة الصلابة.
صلابة روكويل (حقوق الإنسان):
المبدأ: تحت الحمل الخارجي المحدد، يتم الضغط على القطر المحدد للكرة الفولاذية أو المثقب الماسي بزاوية مخروطية 120 درجة في سطح المادة المراد اختبارها، مما يؤدي إلى حدوث خدش، والصلابة المعبر عنها بعمق الخدش المقاس هي صلابة روكويل.
المميزات: انخفاض صغير، قياس بسيط وسريع، مناسب لتحديد صلابة المنتجات النهائية والصفائح، مصنف كاختبار غير مدمر. ومع ذلك، فإن التمثيل ضعيف، وقد لا تكون القيمة المقاسة دقيقة بما يكفي للمواد ذات التنظيم غير المتساوي.
صلابة فيكرز (قيمة عالية):
المبدأ: يتم الضغط على مسنن هرمي ماسي بزاوية 136 درجة بين السطحين النسبيين في سطح العينة المختبرة تحت الحمل المحدد F، ويتم إزالة الحمل بعد وقت ثابت، ويتم قياس الطول القطري للمسنن d، ويتم حساب مساحة سطح المسنن، ويتم الحصول أخيرًا على متوسط الضغط على مساحة سطح المسنن، أي قيمة صلابة فيكرز.
المميزات: نطاق قياس واسع، يمكنه قياس جميع المواد المعدنية المستخدمة في الصناعة تقريبًا، من المواد اللينة جدًا إلى المواد الصلبة جدًا. في الوقت نفسه، تعد صلابة فيكرز مناسبة أيضًا للتحليل المجهري، مما له مزايا لتحديد الصلابة في المناطق الصغيرة أو الطبقات الرقيقة.
صلابة ليب (HL):
المبدأ: مع الجودة المحددة لجسم التأثير تحت تأثير المرونة بسرعة معينة للتأثير على سطح العينة، مع اللكمة على مسافة 1 مم من سطح العينة إلى نسبة سرعة الارتداد وسرعة التأثير القيمة المحسوبة هي صلابة ليب.
المميزات: سهل القياس، ينتمي إلى طريقة اختبار الحمل الديناميكي، ويرتبط بمعامل المرونة للمواد المعدنية. يتكون جهاز اختبار صلابة ليب بشكل عام من جهاز التأثير وجهاز العرض وجهاز التسجيل. تؤثر جودة جهاز التأثير بشكل مباشر على دقة واستقرار البيانات.
نطاق التطبيق
صلابة برينيل (هـ ب): تُستخدم عادةً عندما تكون المادة لينة، مثل المعادن غير الحديدية، والصلب قبل المعالجة الحرارية أو بعد التلدين. نظرًا للانخفاض الكبير، فهي غير مناسبة لتحديد صلابة المنتجات النهائية والصفائح.
صلابة روكويل (حقوق الإنسان): تستخدم بشكل عام للمواد ذات الصلابة العالية، مثل الفولاذ المقسى. تكون المسافة البادئة صغيرة، والقياس بسيط وسريع، وهي مناسبة لتحديد صلابة المنتجات النهائية والصفائح الرقيقة.
صلابة فيكرز (قيمة عالية): مناسبة لتحديد صلابة قطع العمل الأكبر حجمًا والأسطح العميقة، ولكنها مناسبة أيضًا للتحليل المجهري وتحديد صلابة فيكرز الدقيقة تحت الأحمال الصغيرة.
صلابة ليب (HL): سهلة القياس ومناسبة لمجموعة متنوعة من المواد المعدنية، وخاصة عندما يكون من الصعب إجراء طرق اختبار الصلابة الأخرى (مثل قطع العمل الكبيرة أو الأجزاء التي ليس من السهل تفكيكها).
