ब्रिनेल और रॉकवेल कठोरता माप क्या हैं?

धातु विज्ञान और पदार्थ विज्ञान की दुनिया में, कठोरता किसी पदार्थ की गुणवत्ता और प्रदर्शन का मूल्यांकन करने के लिए उपयोग किए जाने वाले सबसे महत्वपूर्ण गुणों में से एक है। कठोरता परीक्षण किसी पदार्थ के विरूपण, खरोंच या धंसने के प्रतिरोध को मापते हैं। कठोरता परीक्षण की कई विधियों में से,ब्रिनेल कठोरता परीक्षण (बीएचएन)और यहरॉकवेल कठोरता परीक्षण (एचआर)औद्योगिक अनुप्रयोगों में इनका सबसे व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

ये परीक्षण निर्माताओं, इंजीनियरों और गुणवत्ता नियंत्रण टीमों को यह सुनिश्चित करने में मदद करते हैं कि धातुएँ अपने इच्छित उपयोग के लिए आवश्यक मजबूती, घिसाव प्रतिरोध और टिकाऊपन की आवश्यकताओं को पूरा करती हैं। इस लेख में, हम ब्रिनेल और रॉकवेल कठोरता मापों के बारे में जानेंगे, वे कैसे काम करते हैं और उनका उपयोग कहाँ किया जाता है।

सामग्रियों में कठोरता को समझना

कठोरता किसी एक पदार्थ का गुण नहीं है, बल्कि यह मजबूती, तन्यता और घिसाव प्रतिरोध का संयोजन है। आमतौर पर, अधिक कठोर पदार्थ में घिसाव और विरूपण के प्रति अधिक प्रतिरोध होता है, जिससे यह औजारों, मशीनरी के पुर्जों और संरचनात्मक घटकों जैसे उच्च तनाव वाले वातावरण के लिए आदर्श बन जाता है।

हालांकि, कठोरता और मजबूती में संतुलन होना आवश्यक है। अत्यधिक कठोर पदार्थ भंगुर हो सकता है, जबकि अत्यधिक नरम पदार्थ जल्दी घिस सकता है। यही कारण है कि ब्रिनेल और रॉकवेल जैसी सटीक मापन विधियाँ इतनी महत्वपूर्ण हैं।

ब्रिनेल कठोरता परीक्षण (बीएचएन)

अवलोकन

स्वीडिश इंजीनियर जोहान ऑगस्ट ब्रिनेल द्वारा 1900 में विकसित ब्रिनेल कठोरता परीक्षण, कठोरता परीक्षण की सबसे पुरानी विधियों में से एक है। इसका व्यापक रूप से उपयोग ढलाई और फोर्जिंग जैसी खुरदरी या असमान दानेदार संरचना वाली सामग्रियों के लिए किया जाता है।

संचालन का सिद्धांत

ब्रिनेल परीक्षण में:

1. एक कठोर स्टील या टंगस्टन कार्बाइड की गेंद (आमतौर पर 10 मिमी व्यास की) को सामग्री की सतह में दबाया जाता है।

2. एक निश्चित समय के लिए, आमतौर पर 10 से 30 सेकंड तक, एक भारी भार (आमतौर पर 500 से 3000 किलोग्राम फुट के बीच) लगाया जाता है।

3. सतह पर बने गड्ढे का व्यास सूक्ष्मदर्शी की सहायता से मापा जाता है।

4. बी एच एनमान की गणना लगाए गए बल को गड्ढे के सतही क्षेत्रफल से विभाजित करके की जाती है।

लाभ

• खुरदरी सतहों के लिए उपयुक्त

• बड़े और भारी पुर्जों का परीक्षण कर सकता है

• यह एक बड़े क्षेत्र में अच्छी औसत कठोरता प्रदान करता है।

नुकसान

• इससे एक बड़ा स्थायी निशान रह जाता है

• बहुत पतली या बहुत कठोर सामग्रियों के लिए उपयुक्त नहीं है

• इसके लिए ऑप्टिकल माप की आवश्यकता होती है, जो समय लेने वाला हो सकता है।

आवेदन

• कच्चा लोहा

• एल्यूमीनियम मिश्र धातु

• तांबा और पीतल

• बड़े इस्पात घटक

रॉकवेल कठोरता परीक्षण (एचआर)

अवलोकन

रॉकवेल कठोरता परीक्षण, जिसे 20वीं शताब्दी के आरंभ में ह्यूग और स्टेनली रॉकवेल द्वारा विकसित किया गया था, आधुनिक उद्योग में कठोरता मापने की सबसे आम विधियों में से एक है। यह ब्रिनेल परीक्षण की तुलना में तेज़ और आसान है और इसमें किसी भी प्रकार के प्रकाशीय माप की आवश्यकता नहीं होती है।

संचालन का सिद्धांत

रॉकवेल परीक्षण में:

1. स्टील या टंगस्टन कार्बाइड की गेंद या शंक्वाकार हीरे (ब्रेले) के भेदक को पदार्थ में दबाया जाता है।

2. पेनेट्रेटर को ठीक से बैठाने के लिए पहले एक मामूली भार (आमतौर पर 10 किलोग्राम फुट) लगाया जाता है।

3. एक निश्चित समय के लिए भारी भार (आमतौर पर 60, 100 या 150 किलोग्राम फुट) लगाया जाता है।

4. प्रमुख भार के तहत प्रवेश की गहराई, गौण भार के बाद की गहराई की तुलना में, कठोरता मान निर्धारित करती है।

5. परिणाम को बिना किसी अतिरिक्त गणना के सीधे रॉकवेल कठोरता पैमाने से पढ़ा जाता है।

रॉकवेल स्केल

• रॉकवेल ए (एचआरए)– डायमंड कोन, 60 केजीएफ; पतली कठोर कोटिंग्स के लिए

• रॉकवेल बी (एचआरबी)– 1/16 इंच की गेंद, 100 किलोग्राम बल; तांबे की मिश्र धातुओं जैसी नरम धातुओं के लिए उपयुक्त

• रॉकवेल सी (एचआरसी)– डायमंड कोन, 150 केजीएफ; कठोर इस्पात के लिए

लाभ

• करने में त्वरित और सरल

• सीधा डिजिटल डिस्प्ले, किसी गणना की आवश्यकता नहीं।

• न्यूनतम सतह तैयारी

• उत्पादन वातावरण के लिए उपयुक्त

नुकसान

• छोटे गड्ढे मोटे संरचना वाले पदार्थों के थोक गुणों को नहीं दर्शा सकते हैं।

• कुछ मामलों में बहुत पतले या छोटे पुर्जों के लिए सीमित।

आवेदन

• कठोर इस्पात

• स्टेनलेस स्टील

• अल्युमीनियम

• पीतल

• टूल स्टील

ब्रिनेल बनाम रॉकवेल: प्रमुख अंतर