Hardheidvergelijking en relatie met treksterkte

Hardheid is een maatstaf voor de weerstand van een materiaal tegen lokale vervorming, met name plastische vervorming, indeuking of krassen, en is een indicator van de zachtheid of hardheid van het materiaal. De meetmethoden voor hardheid omvatten voornamelijk indeuking, terugkaatsing en krasmethoden. Hiervan zijn HRC, HV en HB drie veelgebruikte hardheidsindicatoren, die respectievelijk Rockwell-hardheid op de C-schaal, Vickers-hardheid en Brinell-hardheid vertegenwoordigen. Hier is een introductie tot deze drie soorten hardheid, hun toepassingsscenario's en hun relatie met de treksterkte:

• Definitie: Bij de Rockwell-hardheidstest wordt een diamantkegelindenter gebruikt om de diepte van de plastische vervorming van de indeuking te meten om de hardheidswaarde te bepalen.
• Toepassingsscenario: Voornamelijk gebruikt voor het meten van hardere materialen, zoals warmtebehandeld staal, lagerstaal, gereedschapsstaal, enz.
• Relatie met treksterkte: Wanneer de hardheid van staal lager is dan 500HB, is de treksterkte recht evenredig met de hardheid, d.w.z. [text{Treksterkte(kg/mm²)}=3.2timestext{HRC}].

• Definitie: Vickers-hardheid gebruikt een diamant vierkante piramide indenter met een relatieve vlakhoek van 136°, die met een gespecificeerde testkracht in het materiaaloppervlak wordt gedrukt, en de hardheidswaarde wordt weergegeven door de gemiddelde druk op het oppervlakte-eenheid van de vierkante piramide-indeuking.
• Toepassingsscenario: Geschikt voor het meten van verschillende materialen, vooral dunnere materialen en oppervlaktehardingslagen, zoals gecarboneerde en genitreerde lagen.
• Relatie met treksterkte: Er is een bepaalde overeenkomstige relatie tussen hardheidswaarde en treksterkte, maar deze relatie is niet geldig in alle scenario's, vooral niet onder verschillende warmtebehandelingsomstandigheden.

• Definitie: Brinell-hardheid gebruikt een geharde stalen kogel of wolfraamcarbide kogel met een bepaalde diameter om met een bepaalde testbelasting in het oppervlak van het te testen metaal te drukken, waarbij de diameter van de indeuking op het oppervlak wordt gemeten en de verhouding van het bolvormige oppervlak van de indeuking tot de belasting wordt berekend.
• Toepassingsscenario: Over het algemeen gebruikt wanneer het materiaal zachter is, zoals non-ferrometalen, staal vóór warmtebehandeling of staal na uitgloeien.
• Relatie met treksterkte: Wanneer de hardheid van staal lager is dan 500HB, is de treksterkte recht evenredig met de hardheid, d.w.z. [text{Treksterkte(kg/mm²)}=frac{1}{3}timestext{HB}].

Er is een benaderende overeenkomstige relatie tussen hardheidswaarden en treksterktewaarden. Dit komt omdat de hardheidswaarde wordt bepaald door de initiële weerstand tegen plastische vervorming en de voortdurende weerstand tegen plastische vervorming. Hoe hoger de sterkte van het materiaal, hoe hoger de weerstand tegen plastische vervorming en hoe hoger de hardheidswaarde. Deze relatie kan echter variëren onder verschillende warmtebehandelingsomstandigheden, vooral in de lage-temperatuur tempertoestand, waar de verdeling van treksterktewaarden zeer verspreid is, waardoor het moeilijk is om nauwkeurig te bepalen.

Samenvattend zijn HRC, HV en HB drie veelgebruikte methoden voor het meten van de hardheid van materialen, die elk van toepassing zijn op verschillende materialen en scenario's, en ze hebben een bepaalde relatie met de treksterkte van het materiaal. In praktische toepassingen moet de juiste hardheidstestmethode worden gekozen op basis van de kenmerken van het materiaal en de testvereisten.