Қаттылық өлшеуішін таңдау және қолдану аясы

Қаттылық өлшегіш – бұл металдардың қаттылығын өлшейтін құрал. Қаттылық ұғымын алғаш рет Лео Мюль ұсынған, ол материалдың қатты дененің оның бетіне қысымына қарсы тұру қабілетін көрсетеді. Бұл металдық материалдардың маңызды сипаттамаларының бірі. Әдетте, қаттылық неғұрлым жоғары болса, сонша жақсы тозуға төзімділігі болады.

Әртүрлі принциптерге сәйкес қаттылықты өлшеу әдістеріне Лийб қаттылық өлшегіші, Роквелл қаттылық өлшегіші, Бринелль қаттылық өлшегіші, Шоу қаттылық өлшегіші, Шор қаттылық өлшегіші, Баркол қаттылық өлшегіші, микротұрақтылық өлшегіші, Моос қаттылық өлшегіші, Виккерс қаттылық өлшегіші және т.б. жатады.

Бринелл және Роквелл қаттылығын өлшеушілер ең кең таралған құралдар болып табылады. Оның көмегімен болат пен шойын, қоспалы аспаптық болат, коррозияға төзімді болат, сұр шойын, пластикалық шойын, құйма алюминий қорытпасы, мыс-мырыш қорытпасы (латунь), мыс-қалайы қорытпасы (бронза), таза мыс, соғылған болат, жылумен өңдеу, карбюризация, суға салып қаттылату қабаты, беттік қаптама, болат, түсті металдар, өте кішкентай және жұқа бөлшектер, резеңке, пластик, ИС пластиналары, бижутерия және т.б. өлшенеді.

Қаттылығын өлшеуші туралы бірнеше нүкте ескерілуі керек.

1. Қаттылық өлшегіш өзі екі қателік туғызады: біріншісі — оның бөлшектерінің деформациясы мен қозғалысынан туындайтын қателік; екіншісі — қаттылық параметрі белгіленген стандарттан асып кетуінен туындайтын қателік. Екінші қателік жағдайында қаттылық өлшегішті өлшеу алдында стандарттық блокпен калибрлеу қажет. Роквелл қаттылық өлшегіші калибрлеу айырымы ±1 шегінде болса, айырым ішіндегі тұрақты мән ±2 шегінде болса және түзету мәні көрсетілсе, ол сапасына сай болып табылады. Айырым ±2 шегінен тыс болса, қаттылық өлшегішін калибрлеу керек, жөндеу немесе басқа қаттылық сынау әдістерімен ауыстыру қажет.

2. Қаттылық өлшегіштің әртүрлі қолданылатын диапазондары бар және оны ережелерге сәйкес таңдау керек. Мысалы, қаттылық HRB100-ден жоғары болса, қаттылықты өлшеу үшін HRC шкаласын қолдану керек; ал қаттылық HRC20-дан төмен болса, қаттылықты өлшеу үшін HRB шкаласын қолдану керек. Себебі анықталған сынақ диапазонынан тыс шыққан кезде қаттылық өлшегіштің дәлдігі мен сезімталдығы төмендейді, қаттылық мәні дәл емес болады және пайдалануға жарамсыз.

3. Басқыш немесе үстелді ауыстырған кезде контакт аймағын тазартуды ұмытпаңыз. Ауыстырудан кейін қаттылығы белгілі болатын болат үлгісін пайдаланып, екі рет тізбектеле алынған қаттылық мәндері бірдей болғанша бірнеше рет сынақ өткізіңіз. Бұл әрекет басқыш немесе үстелді сынақ машинасының контакт бөлігімен тығыз және жақсы түйісуін қамтамасыз ету үшін жасалады, сондықтан сынақ нәтижелерінің дәлдігіне әсер етпеуі үшін.

4. Қаттылық өлшегішті реттегеннен кейін қаттылықты өлшеуді бастағанда, бірінші өлшеу нүктесінде стандартты сынақ блогын пайдаланып сынақ жүргізіледі; бұл үлгі мен тіреуіш арасындағы жаман түйісу салдарынан алынған өлшеу мәнінің дәлсіздігін болдырмау үшін істеледі. Расталғаннан кейін қаттылық өлшегіш қалыпты жұмыс істеу режимінде болғанына көз жеткізіледі, содан кейін үлгіге ресми түрде сынақ жүргізіледі және өлшенген қаттылық мәні жазылады.

5. Егер үлгіге рұқсат берілсе, әдетте әртүрлі бөліктерден кемінде үш қаттылық мәнін өлшеу керек. Осы үш нүктенің арақашықтығы ≥3 мм болуы керек, ал үш өлшеудің орташа мәні үлгінің қаттылығы ретінде алынады.

6. Күрделі пішіндегі үлгілер үшін сәйкес тірек табақшалары қолданылуы керек, оларды бекіткеннен кейін сынақ жүргізуге болады. Дөңгелек үлгілерді әдетте өлшеу үшін V-тәрізді ойықтарға орналастырады.

7. Қаттылық өлшегіштің калибрлеуі қолданыстағы нормаларға сәйкес жүргізілуі тиіс. Қаттылық өлшегішті калибрлеу үшін қолданылатын стандарттық блоктың екі жағын да пайдалануға болмайды, себебі стандарттық беттің және артқы беттің қаттылығы бірдей болмауы мүмкін. Жалпы айтқанда, стандарттық блок калибрлеу күнінен бастап бір жыл бойы жарамды болып есептеледі.

әртүрлі қаттылық өлшегіштерінің қолданылу аясы төмендегідей:

Бринелль қаттылық өлшегіші: Негізінен құрылымы біртекті емес шойын және болаттың соғылған үлгілерінің қаттылығын анықтау үшін қолданылады, сондай-ақ түсті металдар мен жұмсақ болат үшін де қолайлы. Бринелль әдісі бастапқы материалдар мен жартылай дайын өнімдерді бақылау үшін қолданылады өнімдер . Артықшылығы — із үлкен болады, сондықтан материалдың жалпы қасиеттерін көрсетеді және дәлдігі жоғары; кемшілігі — із үлкен болғандықтан, әдетте дайын өнімдерді бақылау үшін қолданылмайды.

‌ Роквелл қаттылық өлшегіші: Қыздырылған болат, қыздырылған және шынықтырылған болат, шынықтырылған болат, жұмсартылған болат, беттік шынықтырылған болат, карбид материалдары, порошокты металлургия материалдары, жылулық шашырату қабаттары сияқты әртүрлі темір және темірден басқа металдардың қаттылығын сынауға арналған. Артықшылығы — кең қолданыс аясына ие болуы және әртүрлі темір және темірден басқа металдардың қаттылығын сынауға жарамды болуы; кемшілігі — із өте кішкентай болуы және жұқа парақты металдар, жұқа қабырғалы түтіктер сияқты заттарға арналған болуы.

‌ Беттік Роквелл қаттылығын өлшейтін құрал: Жұқа пластинкалардың, карбюризацияланған, нитридтелген, беттік өңдеуден өткен қатты қабаттардың, коррозияға төзімді болат пен алюминий қорытпаларының қаттылығын сынауға арналған. Виккерс қаттылығын өлшеуші: өте кішкентай бөлшектерді, жұқа болат пластинкаларды, металдық фольгадарды, ИС парақтарын, сымдарды, жұқа қатты қабаттарды, электролиттік шағын қабаттарды, әйнек, бижутерия және керамика өнімдерін өлшеуге қолданылады. Артықшылығы — із өте кішкентай болады, сондықтан өте кішкентай бөлшектер мен жұқа материалдарды сынауға қолайлы; кемшілігі — операция салыстырмалы түрде күрделі. Өте кішкентай бөлшектерді, жұқа болат пластинкаларды, металдық фольгадарды және басқа да материалдарды сынауға арналған.