Стандарты твердости крепежа по индивидуальному заказу: Роквелл против Виккерса против Бринелля

Роквелл, Виккерс и Бринелль пытаются определить восприимчивость материала к вдавливанию или деформации, когда сила давит на его поверхность.

Поэтому производители используют их для оценки твердости материалов, в том числе индивидуальные крепежи, чтобы попытаться оценить их прочность и долговечность.

Хотя они преследуют одни и те же цели, существуют значительные различия в методах и общих областях применения.

Узнайте больше о трех стандартах твердости и о том, как применить подходящий из них при производстве крепежа.

Роквелл против Виккерса против Бринелля: обзор методов испытания твердости для нестандартных крепежных изделий

Тест Роквелла или HR-тестирование

Он измеряет глубину вдавливания путем вдавливания алмазного конуса (известного как брекер) или шарика из карбида вольфрама в материал с минимальным усилием, а затем его увеличения.

Прилагаемое видео на YouTube поможет вам наглядно представить, как работает этот тест на твердость.

Шкала твердости по Роквеллу

Роквелл использовал несколько инденторов и нагрузок для испытания широкого спектра крепежных материалов, конструкций и испытательных сред.

Таким образом, Роквелл имеет ряд шкал, включая Регулярную шкалу Роквелла, которая предназначена для более высоких нагрузок и более твердых материалов. Примеры включают следующее:

• HRC (шкала C)
• HRB (шкала B)
• HRA (шкала А)
• И многое другое

Между тем, поверхностная шкала Роквелла предназначена для меньших весов для более мелких, мягких и тонких материалов, к которым относятся:

• 15Н
• 30Н
• 45Н
• 15Т
• 30Т
• 45Т
• И так далее

После показателя твердости, рассчитанного по глубине отпечатка, будут следовать буквы «HR» и буква, обозначающая используемую шкалу Роквелла.

Например, если твердость равна 60, а шкала Роквелла — C, то записанный результат должен быть 60 HRC.

Производитель болтов с плоской головкой и рифленой головкой, индивидуальные услуги по обработке поставщиков, размер резьбы M10, винт с накаткой из нержавеющей стали

Подробнее

Плюсы и минусы

Этот метод испытаний обычно применяется к крепежным деталям, поскольку он требует меньше дополнительного оборудования и лучше подходит для более прочных материалов, таких как сплавы и стали. Более того, он позволяет быстро оценить прочность с минимальной подготовкой поверхности и вызывает лишь незначительные повреждения изделия.

Однако Роквеллу трудно испытывать мелкие крепежные элементы размером менее 0,2 мм, поскольку наименьший доступный индентор имеет диаметр около 0,2 мм. Кроме того, поверхностно закаленные крепежные элементы может генерировать ложные измерения микротвердости путем смешивания значений твердости поверхностного слоя с нижележащим материалом.

Испытание на твердость по Бринеллю или испытание BHN

Заключается в измерении размера углубления, оставленного при вдавливании большого стального или карбид-вольфрамового шарика в материал, что приводит к значительной деформации.

Вот видео на YouTube, наглядно иллюстрирующее процесс проведения этого испытания на твердость.

Шкала твердости по Бринеллю

Шкалы Бринелля основаны на наборе размеров шариков индентора и испытательных давлений. Обычно они имеют диаметр шариков от 1 до 10 мм и нагрузку до 3000 кг.

Вот некоторые из распространенных шкал Бринелля:

• HBW 1/30
• HBW 10/500
• HBW 10/3000
• Масса тела 2,5/187,5
• И так далее

Сначала следует указать число твердости, затем HBW, размер используемого индентора и приложенное усилие в килограммах.

Например, 450 HBW 10/3000 указывает на то, что твердость по Бринеллю составляет 450 при испытании шариком из карбида вольфрама диаметром 10 мм под нагрузкой 3000 кгс.

Плюсы и минусы

Это испытание лучше подходит для специальных крепежей с большими поверхностями, а также для изогнутых, шероховатых и крупнозернистых структур, которые легче измерить, чем небольшие отпечатки Виккерса. Кроме того, оно имеет больший диапазон нагрузки, чем два других.

Как и другие испытания на твердость, этот метод имеет свои ограничения: он более медленный и приводит к более сильным деформациям, что делает его менее подходящим для готовых индивидуальных крепежных изделий.

Испытание на твердость по Виккерсу или испытание на твердость HV

В этом методе использовался ромбовидный индентор с углом между противоположными гранями 136°, который вставлялся в крепеж под определенной нагрузкой.

Подобно испытанию на твердость по Бринеллю, он проверяет размер отпечатка, а не его глубину.

Чтобы помочь вам лучше понять этот тест, вот наглядная демонстрация с YouTube.

Шкала твердости по Виккерсу

Компания Vickers известна своей универсальной шкалой, подходящей практически для всех крепежных материалов, а именно:

• Микро Виккерс: нагрузка от 10 г до 1000 г
• Макро Виккерс: нагрузка от 1 кг до 100 кг

Кроме того, после значения твердости испытываемого предмета будет следовать «HV» и испытательное давление в килограммах. Если продолжительность приложенной нагрузки превышает 10–15 секунд, вы можете добавить временной интервал выдержки после испытательного давления.

Для демонстрации результат следует записать как 356 HV 10, если значение твердости составляет 356 при нагрузке 10 кгс, или 356 HV 10/25, если включено время выдержки 25.

Плюсы и минусы

Он обеспечивает микроструктурный анализ крепежа и точную оценку твердости, включая крепеж с тонкими покрытиями и поверхностно-упрочненными слоями.

К сожалению, это было более трудоемко и требовало более комплексных требований, таких как микроскоп и тестирование чистой поверхности для крепежей, чтобы получить точные результаты. Наконец, это не подходит для изогнутых, шероховатых и крупнозернистых крепежей, поскольку это затрудняет различение краев вмятин.

Роквелл против Виккерса против Бринелля: как испытание на твердость помогает предотвратить отказы крепежа в критически важных приложениях?

Все методы испытаний на твердость помогают производителям подтвердить способность крепежа выдерживать деформацию, износ и повреждения, которые имеют решающее значение для целостности конструкции.

Он также выявляет недостатки продукта, которые могут привести к неудачи или аварии гарантируя способность изделия выдерживать такие факторы, как динамические нагрузки и агрессивные среды, на протяжении всего срока его службы.

Таким образом, производители могут подтвердить, соответствуют ли товары определенным стандартам безопасности, прочности и качествам материалов, чтобы удовлетворить потребности своих клиентов.

Испытание на твердость также является эффективным и неразрушающим подходом к обеспечению качества продукции, особенно для крепежных деталей, которые невозможно испытано на растяжение для оценки прочности.

Испытание на твердость по Роквеллу, испытание на твердость по Бринеллю и испытание на твердость по Виккерсу: часто задаваемые вопросы

Можно ли перевести Виккерс в Роквелл?

Преобразовать твердость по Виккерсу (HV) в твердость по Роквеллу (HRC) можно лишь приблизительно, поскольку в этих двух испытаниях используются разные инденторы и подходы.

Для достижения большей точности при пересчете твердости по Виккерсу используйте официальные таблицы перевода твердости, а не простые формулы.

Какие факторы влияют на выбор подходящего испытания на твердость?

Факторы, влияющие на выбор соответствующих испытаний на твердость, включают: тип материала, размер, структура, необходимая точность, требуемая тестовая нагрузка и требования к качеству приложения.

Почему значения твердости по Виккерсу более надежны, чем значения твердости по Бринеллю?

Показатели твердости по Виккерсу более надежны благодаря прочному алмазному индентору, который менее подвержен деформации при воздействии высокой силы, чем индентор Бринелля.

Кроме того, Виккерс делал более мелкие и четкие отпечатки, чем более крупные отпечатки Бринелля, что позволяло проводить более точные измерения.

Роквелл против Виккерса против Бринелля: основные выводы

Каждый метод известен своими явными преимуществами, такими как скорость и простота метода Роквелла, точность метода Виккерса, а также большой диапазон нагрузок метода Бринелля и возможность испытания крупнозернистых структур.

Все эти способы позволяют производителям улучшить контроль процесса и целостность материалов. индивидуальные крепежи.

CNRL — один из производителей, который гарантирует, что изготовленные на заказ крепежные элементы отличаются высоким качеством, долговечностью и соответствуют стандартам механических свойств.

В рамках нашего строгого контроля качества наш ассортимент индивидуальных крепежных изделий поддерживает и гарантирует, что они превосходят критерии твердости по Роквеллу, Виккерсу и Бринеллю.

Обратитесь в компанию CNRL прямо сейчас, чтобы получить индивидуальное решение по крепежу с подтвержденными результатами испытаний качества и улучшить свой производственный процесс.