Keménységmérő kiválasztása és alkalmazási területe

A keménységmérő egy fémmekénység-mérő eszköz. A keménység fogalmát először Leo Muhl vezette be, amely azt jelzi, hogy egy anyag mennyire képes ellenállni egy kemény tárgy felszínébe való behatolásának. Ez a fémmekénység egyik fontos teljesítménymutatója. Általában minél magasabb a keménység, annál jobb a kopásállóság.

Különböző mérési elvek alapján a keménységmérés többféle keménységmérővel végezhető el: Leeb-keménységmérő, Rockwell-keménységmérő, Brinell-keménységmérő, Shaw-keménységmérő, Shore-keménységmérő, Barcol-keménységmérő, mikrokeménység-mérő, Mohs-keménységmérő, Vickers-keménységmérő stb.

A Brinell-keménységmérő és a Rockwell-keménységmérő a leggyakrabban használt eszközök. Acél és öntöttacél, ötvözött szerszámacél, rozsdamentes acél, szürkeöntvény, gömbgrafitos öntvény, öntött alumíniumötvözet, réz-cink ötvözet (tömbréz), réz-cín ötvözet (bronz), tiszta réz, kovácsolt acél, hőkezelés, cementálás, edzés utáni kemény réteg, felületi bevonat, acél, nemvasfémek, valamint apró és vékony alkatrészek, gumik, műanyagok, IC-felületek, ékszerek stb. mindezeket lehet vele vizsgálni.

A keménységmérő használata során több fontos szempontot is figyelembe kell venni.

1. A keménységmérő készülék maga két hibát eredményez: az egyik a saját alkatrészeinek deformációja és mozgása miatt keletkezik; a másik a keménységparaméternek a megadott szabványt meghaladó értéke miatt jelentkezik. A második hiba esetében a keménységmérőt mérés előtt kalibrálni kell egy szabványos blokkal. A Rockwell-keménységmérő akkor minősül megfelelőnek, ha a kalibrációs eltérés ±1-en belül van, a stabil érték az eltérésen belül ±2-n belül marad, és megadható a korrekciós érték. Ha az eltérés ±2-n kívül esik, a keménységmérőt kalibrálni és javítani kell, vagy más keménységmérési módszert kell alkalmazni.

2. A keménységmérő különböző alkalmazási tartományokra alkalmas, és a szabályzatoknak megfelelően kell kiválasztani. Például, ha a keménység értéke meghaladja az HRB100-at, akkor a HRC-skálát kell használni a méréshez; ha a keménység értéke alacsonyabb, mint az HRC20, akkor az HRB-skálát kell használni a méréshez. Ennek az az oka, hogy ha a mérési tartományt túllépik, a keménységmérő pontossága és érzékenysége csökken, a mért keménységérték pontatlan lesz, és nem alkalmas felhasználásra.

3. Az ütőszeg vagy az ütőlap cseréje esetén figyelni kell arra, hogy a kontaktfelületet tisztán töröljük. A csere után egy adott keménységű acélpróbatesttel többször is el kell végezni a mérést, amíg két egymást követő mérés eredménye azonos nem lesz. Ennek célja, hogy az ütőszeg vagy az ütőlap szorosan illeszkedjen és jól érintkezzen a vizsgálóberendezés megfelelő részével, így elkerülhető a mérési eredmények pontosságának romlása.

4. A keménységmérő beállítása után, a keménység mérésének megkezdésekor az első mérési pontot egy szabványos próbatesttel kell ellenőrizni annak kizárására, hogy a minta és az ütőlap közötti érintkezés nem megfelelő, és ezért a mért érték pontatlan lenne. Az ellenőrzés megerősítése után a keménységmérő normál működési állapotban van, és csak ezt követően végezhető el a minta hivatalos keménységmérése, valamint a mért keménységérték rögzítése.

5. Ha a minta ezt lehetővé teszi, általában legalább három keménységértéket kell mérni különböző részein. A három mérési pont távolsága ≥3 mm, és a három érték átlaga tekintendő a minta keménységértékének.

6. Összetett alakú minták esetén megfelelő támasztólapokat kell használni, és rögzítés után végezhető el a mérés. Kör alakú mintákat általában V-mélyedésbe helyezve mérnek.

7. A keménységmérőt a szabályozásoknak megfelelően kell kalibrálni. A keménységmérő kalibrálására használt standard blokkot nem szabad mindkét oldaláról használni, mivel a standard felület és a hátsó felület keménysége nem feltétlenül azonos. Általában előírják, hogy a standard blokk a kalibrálás időpontjától számított egy évig érvényes.

a különböző keménységmérők alkalmazási területei a következők:

Brinell-keménységmérő: Főként a szabálytalan szerkezetű, kovácsolt acél és öntöttvas keménységének vizsgálatára használják, de alkalmas nemvasfémek és lágyacél vizsgálatára is. A Brinell-keménységmérés alkalmas nyersanyagok és félig kész termékek ellenőrzésére. tERMÉKEK előnye, hogy a nyomódás nagy, így tükrözi az anyag komplex tulajdonságait, és magas pontossággal dolgozik; hátránya, hogy a nyomódás nagy, ezért általában nem használják késztermékek vizsgálatára.

‌ Rockwell-keménységmérő: Alkalmas különféle vas- és nemvasfémek keménységének vizsgálatára, beleértve a hőkezelt acélt, a hőkezelt és utókezelt acélt, a edzett acélt, a lágyított acélt, a felületi edzésű acélt, a karbid anyagokat, a por metallurgiai anyagokat, a hőspray bevonatokat stb. Előnye, hogy széles körben alkalmazható, és alkalmas különféle vas- és nemvasfémek keménységének vizsgálatára; hátránya, hogy a nyomódás kicsi, így vékony lemezekből készült fémekre, vékonyfalú csövekre stb. alkalmas.

‌ Felületi Rockwell-keménységmérő: Alkalmas vékony lemezek, megcementált és nitridált rétegek, felületkezelt keményített rétegek, rozsdamentes acélok és alumíniumötvözetek keménységének mérésére. Vickers-keménységmérő: Kis alkatrészek, vékony acéllemezek, fémfóliák, IC-lemezek, vezetékek, vékony keményített rétegek, galvanizált rétegek, üveg, ékszerek és kerámiák mérésére használható. Előnye, hogy a nyomásnyomás kicsi, így alkalmas kis alkatrészek és vékony anyagok vizsgálatára; hátránya, hogy a kezelése viszonylag bonyolult. Alkalmas kis alkatrészek, vékony acéllemezek, fémfóliák és egyéb anyagok vizsgálatára.