Бринелл ба Роквеллийн хатуулгийн хэмжилт гэж юу вэ

Металлурги ба материалын шинжлэх ухааны ертөнцөд хатуулаг нь материалын чанар, гүйцэтгэлийг үнэлэхэд ашигладаг хамгийн чухал шинж чанаруудын нэг юм. Хатуулгийн туршилт нь материалын хэв гажилт, зураас эсвэл хонхойлтод тэсвэртэй байдлыг хэмждэг. Хатуулгийн туршилтын олон аргуудын дундаасБринелл хатуулгийн тест (BHN)мөнРоквеллийн хатуулгийн тест (HR)нь аж үйлдвэрийн хэрэглээнд хамгийн өргөн хэрэглэгддэг.

Эдгээр туршилтууд нь үйлдвэрлэгчид, инженерүүд болон чанарын хяналтын багуудад металлууд нь зориулалтын дагуу шаардлагатай бат бөх, элэгдэлд тэсвэртэй, удаан эдэлгээтэй эсэхийг баталгаажуулахад тусалдаг. Энэ нийтлэлд бид Бринелл болон Роквеллийн хатуулгийн хэмжилт гэж юу болох, тэдгээр нь хэрхэн ажилладаг, хаана хэрэглэдэгийг судлах болно.

Материалын хатуулгийг ойлгох нь

Хатуулаг нь дан материалын шинж чанар биш, харин бат бөх чанар, уян хатан чанар, элэгдэлд тэсвэртэй байдлын хослол юм. Илүү хатуу материал нь ерөнхийдөө элэгдэл, деформацид илүү тэсвэртэй байдаг тул багаж хэрэгсэл, машин механизмын эд анги, бүтцийн эд анги зэрэг өндөр стресстэй орчинд тохиромжтой.

Гэсэн хэдий ч хатуулаг нь бат бөх чанартай тэнцвэртэй байх ёстой. Хэт хатуу материал хэврэг байж болох бол хэт зөөлөн материал хурдан элэгдэж болзошгүй. Тийм ч учраас Бринелл, Роквелл зэрэг нарийн хэмжилтийн аргууд маш чухал юм.

Бринелл хатуулгийн тест (BHN)

Тойм

1900 онд Шведийн инженер Йохан Аугуст Бринеллийн боловсруулсан Бринеллийн хатуулгийн тест нь хамгийн эртний хатуулгийн тестийн аргуудын нэг юм. Энэ нь цутгамал болон дарах материал гэх мэт бүдүүн эсвэл жигд бус ширхэгийн бүтэцтэй материалд өргөн хэрэглэгддэг.

Үйл ажиллагааны зарчим

Бринеллийн тестэд:

  1. Хатуу ган эсвэл вольфрамын карбидын бөмбөлөг (ихэвчлэн 10 мм диаметртэй)-ийг материалын гадаргуу дээр дардаг.

  2. Хүнд ачааг (ихэвчлэн 500-3000 кгф) тодорхой хугацаанд, ихэвчлэн 10-30 секундын турш үйлчилдэг.

  3. Гадаргуу дээр үлдсэн хонхорхойн диаметрийг микроскоп ашиглан хэмждэг.

  4. ньBHNутгыг хэрэглэсэн хүчийг хонхорхойн гадаргуугийн талбайд хувааж тооцоолно.

Давуу талууд

  • Барзгар гадаргуу дээр тохиромжтой

  • Том, овор ихтэй эд ангиудыг туршиж үзэх боломжтой

  • Том талбайд сайн дундаж хатуулгийг хангадаг

Сул талууд

  • Байнгын том хонхорхой үлдээдэг

  • Маш нимгэн эсвэл маш хатуу материалд тохиромжгүй

  • Оптик хэмжилт шаарддаг бөгөөд энэ нь цаг хугацаа их шаарддаг

Аппликейшнүүд

  • Цутгамал төмөр

  • Хөнгөн цагаан хайлш

  • Зэс болон гууль

  • Том ган эд ангиуд

Роквеллийн хатуулгийн тест (HR)

Тойм

20-р зууны эхэн үед Хью, Стэнли Роквелл нарын боловсруулсан Роквеллийн хатуулгийн тест нь орчин үеийн үйлдвэрлэлийн хамгийн түгээмэл хатуулгийн хэмжилтийн аргуудын нэг юм. Энэ нь Бринеллээс хурдан бөгөөд хялбар бөгөөд оптик хэмжилт шаарддаггүй.

Үйл ажиллагааны зарчим

Роквеллийн туршилтаар:

  1. Ган эсвэл вольфрамын карбидын бөмбөлөг эсвэл конус хэлбэрийн алмазан (Brale) нэвтрэгчийг материалд дардаг.

  2. Нэвтрэгчийг суулгахын тулд эхлээд бага зэргийн ачаалал (ихэвчлэн 10 кгс) өгдөг.

  3. Тодорхой хугацаанд их хэмжээний ачааллыг (ихэвчлэн 60, 100 эсвэл 150 кгс) өгдөг.

  4. Хатуулгийн утгыг гол ачааллын дор нэвтрэх гүнийг бага ачааллын дараах гүнтэй харьцуулан тодорхойлно.

  5. Үр дүнг цаашид тооцоололгүйгээр Роквеллийн хатуулгийн хэмжээсээс шууд уншдаг.

Роквеллийн жинлүүр

  • Роквелл А (HRA)– Алмазан конус, 60 кгф; нимгэн хатуу бүрхүүлд зориулагдсан

  • Роквелл Б (HRB)– 1/16 инчийн бөмбөлөг, 100 кгф; зэс хайлш гэх мэт зөөлөн металлуудад зориулагдсан

  • Роквелл C (HRC)– Алмазан конус, 150 кгс; хатуурсан гангийн хувьд

Давуу талууд

  • Гүйцэтгэхэд хурдан бөгөөд хялбар

  • Шууд дижитал уншлага, тооцоолол шаардлагагүй

  • Гадаргуугийн бэлтгэл хамгийн бага

  • Үйлдвэрлэлийн орчинд тохиромжтой

Сул талууд

  • Жижиг хонхорхой нь бүдүүн бүтэцтэй материалын эзлэхүүний шинж чанарыг илэрхийлж чадахгүй байж болно

  • Зарим тохиолдолд маш нимгэн эсвэл жижиг хэсгүүдэд хязгаарлагдмал байдаг

Аппликейшнүүд

  • Хатуужуулсан ган

  • Зэвэрдэггүй ган

  • Хөнгөн цагаан

  • Гуулин

  • Багажны ган

Бринелл ба Роквелл: Гол ялгаанууд

Онцлог Бринелл хатуулгийн тест (BHN) Роквеллийн хатуулгийн тест (HR)
Нэвтрэгч 10 мм-ийн бөмбөлөг (ган эсвэл вольфрамын карбид) Бөмбөг эсвэл алмазан конус
Ачаалал 500–3000 кгс 60–150 кгф (том ачаалал)
Хэмжилт Доголын диаметрийн оптик хэмжилт Шууд гүний хэмжилт
Хурд Удаан, микроскоп шаарддаг Илүү хурдан, шууд унших
Хамгийн сайн нь Бүдүүн ширхэгтэй металл, цутгамал Үйлдвэрлэлийн туршилт, хатуурсан ган
Догол мөрийн хэмжээ Илүү том Жижиг

Аж үйлдвэрт хатуулгийн сорилын ач холбогдол

Хатуулгийн туршилт нь материалууд нь зориулалтын дагуу ашиглах гүйцэтгэлийн шаардлагыг хангаж байгаа эсэхийг баталгаажуулдаг. Бринелл болон Роквеллийн туршилтууд хоёулаа дараахь зүйлийг тусалдаг.

  • Үйлдвэрлэхийн өмнө материалын чанарыг шалгана уу

  • Дулааны боловсруулалтын дараа хатуулгийг шалгана уу

  • Үйлдвэрлэлийн багцын тогтвортой байдлыг хангах

  • Элэгдэлд тэсвэртэй байдлыг үнэлэх

Жишээлбэл, зэвэрдэггүй ган хангамжийн салбарт, гэх мэт компаниудсакиганбүтээгдэхүүн нь механик гүйцэтгэл болон бат бөх чанарын олон улсын стандартыг хангасан эсэхийг баталгаажуулахын тулд хатуулгийн нарийвчлалтай хэмжилтэд найддаг.

Зөв туршилтын аргыг сонгох нь

Бринелл ба Роквеллийн хатуулгийн хэмжилтийн хооронд сонголт хийх нь хэд хэдэн хүчин зүйлээс хамаарна.

  1. Материалын төрөл– Бүдүүн ширхэгтэй металлууд нь Бринеллд илүү тохиромжтой байдаг бол нарийн ширхэгтэй хатуурсан материалууд нь ихэвчлэн Роквеллийг ашигладаг.

  2. Эд ангийн хэмжээ– Том, овор ихтэй эд ангиудыг Бринеллээр туршихад илүү хялбар байдаг; жижиг эд ангиуд нь Роквеллийн хувьд илүү тохиромжтой.

  3. Шаардлагатай нарийвчлал– Роквелл илүү хурдан үр дүнг санал болгодог боловч Бринелл нь олон төрлийн материалын хувьд илүү дундаж утгыг өгдөг.

  4. Үйлдвэрлэлийн хурд– Роквелл нь олноор үйлдвэрлэх орчинд илүү тохиромжтой.

Хязгаарлалт ба урьдчилан сэргийлэх арга хэмжээ

Хатуулгийн шинжилгээ нь үнэ цэнэтэй боловч хязгаарлалттай:

  • Хатуулгийн утга нь суналтын бат бэх эсвэл цохилтын эсэргүүцлийг шууд заадаггүй.

  • Гадаргуугийн нөхцөл байдал нь үр дүнд нөлөөлж болзошгүй; гадаргуу нь цэвэр, гөлгөр байх ёстой.

  • Доторлох аргууд нь хор хөнөөлтэй шинж чанартай бөгөөд материал дээр ул мөр үлдээдэг.

Найдвартай үр дүнд хүрэхийн тулд операторын зохих сургалт, туршилтын тоног төхөөрөмжийг тогтмол тохируулах нь чухал юм.

Эцсийн бодол

Бринелл болон Роквеллийн хатуулгийн хэмжилт хоёулаа орчин үеийн материалын туршилтад чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Арга тус бүр өөрийн гэсэн давуу талтай бөгөөд олон салбарт хоёуланг нь үр дүнг хөндлөн баталгаажуулахад ашигладаг. Бринелл нь том, тэгш бус гадаргууд тохиромжтой бөгөөд дундаж хатуулгийн утгыг өгдөг бол Роквеллийн хатуулгийн хэмжилт нь үйлдвэрлэлийн шугамуудад хурд, хялбар байдлыг санал болгодог.

Ийм нийлүүлэгчдэд зориулсансакиган, хатуулгийн туршилтын зөв аргыг ашиглах нь зэвэрдэггүй ган, хайлшин ган болон бусад металл бүтээгдэхүүнүүд нь хүнд нөхцөлд яг тохирсон гүйцэтгэлийг хангадаг. Хатуулгийн нарийвчлалтай хэмжилт нь чанарыг баталгаажуулаад зогсохгүй автомашин, сансар судлал, барилга, үйлдвэрлэлийн салбарын хэрэглэгчдийн итгэлийг бий болгодог.

Нийтэлсэн цаг: 2025 оны 8-р сарын 13