Измерение твердости по Роквеллу HRC — методика, единицы измерения


Цифровой прибор для измерения твёрдости по методу Роквелла

Ме́тод Рокве́лла — метод неразрушающей проверки твёрдости материалов. Основан на измерении глубины проникновения твёрдого наконечника индентора в исследуемый материал при приложении одинаковой для каждой шкалы твердости нагрузкой, в зависимости от шкалы обычно 60, 100 и 150 кгс.

В качестве инденторов в методе применяются прочные шарики и алмазные конусы с углом при вершине 120° со скруглённым острым концом.

Из-за своей простоты, скорости по сравнению с другими методами и воспроизводимости результатов он является одним из наиболее распространённых методов испытаний материалов на твёрдость.

Блок: 1/10 | Кол-во символов: 660
Источник: https://wiki2.org/ru/%D0%9C%D0%B5%D1%82%D0%BE%D0%B4_%D0%A0%D0%BE%D0%BA%D0%B2%D0%B5%D0%BB%D0%BB%D0%B0

История

Измерение твёрдости по относительной глубине проникновения индентора было предложено в 1908 году венским профессором Людвигом (Ludwig) в книге «Die Kegelprobe» (дословно «испытание конусом»).

Метод определения относительной глубины проникновения индентора, предложенный Хью и Стэнли Роквеллами, исключал ошибки, связанные с механическими несовершенствами измерительной системы, такими, как люфты и поверхностные дефекты и загрязнения испытуемых материалов и деталей.

Твердомер Роквелла, прибор для определения относительной глубины проникновения, был изобретён уроженцами штата Коннектикут Хью М. Роквеллом (1890—1957) и Стэнли П. Роквеллом (1886—1940). Потребность в этом устройстве была вызвана необходимостью оперативного определения результатов термообработки обойм стальных шарикоподшипников. Метод Бринелля, изобретённый в 1900 году в Швеции, был медленным, не применимым для закалённых сталей, и оставлял слишком большой отпечаток, чтобы считать этот метод методом неразрушающего контроля.

Патентную заявку на новое устройство они подали 15 июля 1914 года; после её рассмотрения был выдан патент № 1294171 от 11 февраля 1919 года.

Во время изобретения Хью и Стэнли Роквеллы (они не были прямыми родственниками) работали в компании New Departure Manufacturing (Бристоль, Коннектикут). New Departure, бывшая крупным производителем шарикоподшипников, в 1916 году стала частью United Motors, а затем — корпорации General Motors.

После ухода из компании в Коннектикуте, Стэнли Роквелл переехал в Сиракьюс (штат Нью-Йорк) и 11 сентября 1919 года подал заявку на усовершенствование первоначального изобретения, которая была утверждена 18 ноября 1924 года. Новый прибор был также запатентован под № 1516207. В 1921 году Роквелл переехал в Западный Хартфорд, в Коннектикуте, где сделал дополнительные усовершенствования.

В 1920 году Стэнли Роквелл начал сотрудничество с производителем инструментов Чарльзом Вильсоном (Charles H. Wilson) из компании Wilson-Mauelen с целью коммерциализации изобретения и разработки стандартизированных испытательных машин.

Около 1923 года Стэнли Роквелл основал фирму по термообработке Stanley P. Rockwell Company, которая существует до сих пор в Хартфорде, в Коннектикуте. Через несколько лет она, переименованная в Wilson Mechanical Instrument Company, сменила владельца. В 1993 году компанию приобрела корпорация Instron.

Блок: 2/10 | Кол-во символов: 2365
Источник: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B5%D1%82%D0%BE%D0%B4_%D0%A0%D0%BE%D0%BA%D0%B2%D0%B5%D0%BB%D0%BB%D0%B0

Кто впервые предложил метод?

Впервые метод предложили уроженцы штата Коннектикут Хью М. Роквелл и Стэнли П. Роквелл в 1990 году в Швеции.

Блок: 2/8 | Кол-во символов: 139
Источник: https://metrotest.ru/article/sushhnost-metoda-izmereniya-po-rokvellu

В чем заключается сущность метода Роквелла?

Сущность метода определения твердости по Роквеллу заключается во внедрении индентора в испытуемый образец, c измерением глубины отпечатка во время испытания.

  • где:
  • Рпр– предварительная нагрузка;
  • Росн– основная нагрузка;
  • h0 – глубина вдавливания индентора при предварительной нагрузки Рпр;
  • h – глубина вдавливания индентора при основной нагрузки Росн;

Блок: 3/8 | Кол-во символов: 394
Источник: https://metrotest.ru/article/sushhnost-metoda-izmereniya-po-rokvellu

Методика проведения испытания промышленным твердомером Роквелла


Метод Роквелла.

  • Выбрать подходящую для проверяемого материала шкалу (А, В или С).
  • Установить соответствующий индентор и нагрузку.
  • Перед тем, окончательным измерение надо сделать два пробных, неучитываемых отпечатка, чтобы проверить правильность установки индентора и стола.
  • Установить эталонный блок на столик прибора.
  • Приложить предварительную нагрузку в 10 кгс, обнулить шкалу.
  • Приложить основную нагрузку и дождаться достижения максимального усилия.
  • Снять нагрузку.
  • Прочесть на циферблате по соответствующей шкале значение твёрдости (цифровой прибор показывает на экране значение твёрдости).
  • Порядок действий при проверке твёрдости испытуемого образца такой же, как и на эталонном блоке. Допускается делать по одному измерению на образце при проверке массовой продукции.

Блок: 4/10 | Кол-во символов: 843
Источник: https://wiki2.org/ru/%D0%9C%D0%B5%D1%82%D0%BE%D0%B4_%D0%A0%D0%BE%D0%BA%D0%B2%D0%B5%D0%BB%D0%BB%D0%B0

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 (обязательное). ОБОЗНАЧЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ, ИХ ОПРЕДЕЛЕНИЯ И СХЕМЫ ПРИЛОЖЕНИЯ НАГРУЗКИ ПРИ ОПРЕДЕЛЕНИИ ТВЕРДОСТИ

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Обязательное


Таблица 2

Обозначение

Определение параметров

ГОСТ 9013-59 (ИСО 6508-86) Металлы. Метод измерения твердости по Роквеллу (с Изменениями N 1, 2, 3, с Поправкой)

Угол при вершине алмазного конусного наконечника, градус

ГОСТ 9013-59 (ИСО 6508-86) Металлы. Метод измерения твердости по Роквеллу (с Изменениями N 1, 2, 3, с Поправкой)

Радиус сферической части алмазного конусного наконечника, мм

ГОСТ 9013-59 (ИСО 6508-86) Металлы. Метод измерения твердости по Роквеллу (с Изменениями N 1, 2, 3, с Поправкой)

Диаметр шарика, мм

ГОСТ 9013-59 (ИСО 6508-86) Металлы. Метод измерения твердости по Роквеллу (с Изменениями N 1, 2, 3, с Поправкой)

Предварительное усилие, Н (кгс)

ГОСТ 9013-59 (ИСО 6508-86) Металлы. Метод измерения твердости по Роквеллу (с Изменениями N 1, 2, 3, с Поправкой)

Основное усилие, Н (кгс)

ГОСТ 9013-59 (ИСО 6508-86) Металлы. Метод измерения твердости по Роквеллу (с Изменениями N 1, 2, 3, с Поправкой)

Общее усилие , Н (кгс)

ГОСТ 9013-59 (ИСО 6508-86) Металлы. Метод измерения твердости по Роквеллу (с Изменениями N 1, 2, 3, с Поправкой)

Глубина внедрения наконечника под действием предварительного усилия, мм

ГОСТ 9013-59 (ИСО 6508-86) Металлы. Метод измерения твердости по Роквеллу (с Изменениями N 1, 2, 3, с Поправкой)

Глубина внедрения наконечника под действием основного усилия, мм

ГОСТ 9013-59 (ИСО 6508-86) Металлы. Метод измерения твердости по Роквеллу (с Изменениями N 1, 2, 3, с Поправкой)

Глубина внедрения наконечника после снятия основного усилия в единицах измерения 0,002 мм

HRA, HRC*, HRD

Твердость по Роквеллу по шкалам А, С и D — (100-е) единиц твердости

HRB, HRE, HRF, HRG, HRH, HRK

Твердость по Роквеллу по шкалам В, Е, F, G, Н, К — (130-е) единиц твердости

______________

* Твердость, измеренная по шкале С в соответствии с ГОСТ 8.064.


(Поправка. ИУС N 8-2002).

Твердость по Роквеллу обозначают символом HR с указанием шкалы твердости, которому предшествует числовое значение твердости из трех значащих цифр. Например: 61,5 HRC — твердость по Роквеллу 61,5 единиц по шкале С.


(Поправка. ИУС N 8-2002).

Черт. 1. Схема проведения измерения твердости при применении алмазного наконечника

Схема проведения измерения твердости

при применении алмазного наконечника


Черт. 2. Схема проведения измерения твердости при применении стального наконечника

Схема проведения измерения твердости

при применении стального наконечника



Черт.2

Блок: 6/8 | Кол-во символов: 1518
Источник: http://docs.cntd.ru/document/464624066

Факторы, влияющие на точность измерения


  • Важным фактором является толщина образца. Не допускается проверка образцов с толщиной менее десятикратной глубины проникновения наконечника.
  • Ограничивается минимальное расстояние между отпечатками (3 диаметра между центрами ближайших отпечатков).
  • Параллакс при считывании результатов с циферблата стрелочных приборов.

Блок: 5/10 | Кол-во символов: 358
Источник: https://wiki2.org/ru/%D0%9C%D0%B5%D1%82%D0%BE%D0%B4_%D0%A0%D0%BE%D0%BA%D0%B2%D0%B5%D0%BB%D0%BB%D0%B0

Как вычисляют твердость?

Твердость по Роквеллу (HR) вычисляют как разность между глубиной отпечатка при максимальных нагрузках и глубиной отпечатка при предварительной нагрузке.

Блок: 5/8 | Кол-во символов: 178
Источник: https://metrotest.ru/article/sushhnost-metoda-izmereniya-po-rokvellu

Плюсы и минусы метода

Главным достоинством метода измерения твердости по Роквеллу является его универсальность. Измерения проводят с тремя изменяемыми параметрами, что позволяет расширить сферу его применения.

Другие достоинства метода:

  • относится к неразрушающим способам (можно использовать для контроля готовых изделий);
  • позволяет контролировать цилиндрические изделия в призме диаметром от 6 мм или с кривизной поверхности R3 с учетом поправок (Прил. 3 по ГОСТ 9013-59 «ИСО 6508-86»);
  • позволяет контролировать листовой материал толщиной 0,3…1,0 мм по шкале HRA (супер-роквелл);
  • короткое время измерения (не более 2 минут с тестированием на контрольном образце);
  • удобство считывания результатов.


К недостаткам относят менее высокую точность и повторяемость измерений по сравнению с методами Бринелля и Виккерса. Однако недостатки сполна компенсируются преимуществами.

Блок: 6/6 | Кол-во символов: 879
Источник: https://www.equipnet.ru/articles/tech/tech_54357.html

Литература


Нормативные документы

  • ГОСТ 9013-59. Металлы. Метод измерения твердости по Роквеллу
  • ISO 6508-1: Metallic Materials — Rockwell Hardness Test. Part 1: Test Method (Scales A, B, C, D, E, F, G, H, K, N, T)
  • ASTM E-18 Standard Methods for Rockwell Hardness and Rockwell Superficial Hardness of Metallic Materials
  • ASTM E-140 Standard Hardness Conversion Tables for Metals. Relationship Among Brinell Hardness, Vickers Hardness, Rockwell Hardness, Superficial Hardness, Knoop Hardness, and Scleroscope Hardness

Эта страница в последний раз была отредактирована 30 сентября 2019 в 17:15.

Блок: 10/10 | Кол-во символов: 645
Источник: https://wiki2.org/ru/%D0%9C%D0%B5%D1%82%D0%BE%D0%B4_%D0%A0%D0%BE%D0%BA%D0%B2%D0%B5%D0%BB%D0%BB%D0%B0

Кол-во блоков: 18 | Общее кол-во символов: 10903
Количество использованных доноров: 5
Информация по каждому донору:

  1. https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B5%D1%82%D0%BE%D0%B4_%D0%A0%D0%BE%D0%BA%D0%B2%D0%B5%D0%BB%D0%BB%D0%B0: использовано 1 блоков из 10, кол-во символов 2365 (22%)
  2. http://docs.cntd.ru/document/464624066: использовано 3 блоков из 8, кол-во символов 2508 (23%)
  3. https://wiki2.org/ru/%D0%9C%D0%B5%D1%82%D0%BE%D0%B4_%D0%A0%D0%BE%D0%BA%D0%B2%D0%B5%D0%BB%D0%BB%D0%B0: использовано 4 блоков из 10, кол-во символов 2506 (23%)
  4. https://www.equipnet.ru/articles/tech/tech_54357.html: использовано 2 блоков из 6, кол-во символов 2813 (26%)
  5. https://metrotest.ru/article/sushhnost-metoda-izmereniya-po-rokvellu: использовано 3 блоков из 8, кол-во символов 711 (7%)



Поделитесь в соц.сетях:

Оцените статью:

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (Пока оценок нет)
Загрузка...

Добавить комментарий