หน่วยความแข็งHRC, HV, HB, HRBแตกต่างกันอย่างไร?
เป็นสเกลวัดความแข็งจากวิธีทดสอบต่างกัน: HRCคือร็อคเวลล์สเกลC(หัวกดเพชร+แรงกดรวม150kgf) ใช้วัดเหล็กชุบแข็ง/เทมเปอร์แข็งบ่อยที่สุด; HVคือวิคเกอร์(หัวกดพีระมิดสี่เหลี่ยมจตุรัสเพชร+แรงกดเลือกได้1~120kgf) ใช้ได้ตั้งแต่วัสดุอ่อนถึงแข็งครอบคลุมทุกช่วง ใช้งานได้กว้างขวางที่สุด; HBคือบริเนล(ลูกบอลคาร์ไบด์+แรงกด3000kgf) วัดเหล็กหล่อ/เหล็กหล่อเหนียว/โลหะอ่อน/โลหะนอกกลุ่มเหล็ก; HRBคือร็อคเวลล์สเกลB(ลูกบอลเหล็ก1.588mm+แรงกด100kgf) วัดเหล็กอ่อน/เหล็กอบอ่อน/ทองแดงอลูมิเนียมอัลลอยด์
ความแข็งสามารถแปลงได้อย่างแม่นยำเหมือนความยาวหรือไม่? เหตุใดจึงเรียกว่าค่าประมาณ?
ไม่สามารถแปลงได้อย่างแม่นยำ เพราะ: (1)หลักการทดสอบต่างกัน——บริเนล/ร็อคเวลล์/วิคเกอร์ใช้รูปหัวกดและแรงกดต่างกัน วิธีวัดความลึก/พื้นที่รอยกดต่างกัน; (2)ขนาดรอยกดและกลไกการเปลี่ยนรูปพลาสติกต่างกัน พฤติกรรมการแข็งตัวจากความเครียดของวัสดุต่างกัน; (3)มาตรฐานต่างๆสร้างตารางเทียบตามประสบการณ์จากการทดสอบจำนวนมากเฉพาะวัสดุเฉพาะ(เช่นเหล็กคาร์บอน/เหล็กอัลลอยด์ต่ำ)ในช่วงความแข็งเฉพาะ; (4)ค่าความแข็งเดียวกันในวัสดุต่างกันอาจสอดคล้องกับความต้านทานแรงต่างกัน ดังนั้นการแปลงข้ามระบบทั้งหมดเป็นการประมาณตามประสบการณ์ งานวิศวกรรมยอมรับค่าคลาดเคลื่อน±1~2HRCหรือ±10~20HV การตัดสินใจด้านคุณภาพต้องทดสอบโดยตรงตามระบบเป้าหมาย
HRC60หมายความว่าอย่างไร? เหล็กทั่วไปมีความแข็งเท่าไหร่?
HRC60เป็นความแข็งที่สูงมาก พบได้ทั่วไปในเหล็กคาร์บอนสูง/เหล็กเครื่องมือ/เหล็กลูกปืนสภาพชุบแข็ง สามารถตัดเหล็กทั่วไปได้แต่เปราะค่อนข้างมาก อ้างอิงความแข็งวัสดุทั่วไป: ทองแดงบริสุทธิ์/อลูมิเนียมบริสุทธิ์อบอ่อน<HRB50; เหล็กคาร์บอนต่ำอบอ่อน≈HRB60~70(วัดHRC<20ไม่ได้); เหล็ก45ควอช์&เทมเปอร์≈HRC28~32; 40Crควอช์&เทมเปอร์≈HRC32~38; เหล็กลูกปืนGCr15ชุบแข็ง≈HRC61~65; เหล็กไฮสปีดW18Cr4Vชุบแข็ง≈HRC63~66; คาร์ไบด์YG8≈HRA89~91(HRCเกินสเกล); สเตนเลส304อบอ่อน≈HRB80~90
ค่าที่ระบุบนแบบHRC55-60หมายความว่าอย่างไร? ต้องใช้วิธีทดสอบอะไร?
HRC55~60หมายความว่าต้องการความแข็งสเกลCร็อคเวลล์อยู่ระหว่าง55~60 โดยปกติจะเป็นชิ้นส่วนความแข็งสูงจากการชุบแข็ง+เทมเปอร์อุณหภูมิต่ำ(เช่น เฟือง ดายตัด ชิ้นส่วนเม็ดแม่พิมพ์) ความแข็งนี้ควรทดสอบโดยตรงด้วยเครื่องวัดความแข็งร็อคเวลล์สเกลC(หัวกดกรวยเพชร+150kgf) ไม่แนะนำให้ตัดสินว่าผ่านหรือไม่จากการแปลงจากHV/HB การใช้เครื่องวัดความแข็งลีบแบบพกพาที่หน้างานสามารถคัดกรองได้รวดเร็ว แต่การตรวจรับสุดท้ายควรอ้างอิงเครื่องวัดความแข็งร็อคเวลล์แบบตั้งโต๊ะ
ความแข็งลีบ(HLD)กับร็อคเวลล์HRCมีความสัมพันธ์กันอย่างไร?
ความแข็งลีบ(HL, Leeb)เป็นความแข็งสะท้อนกลับแบบไดนามิก ใช้วัตถุกระทบกระทบพื้นผิวตัวอย่าง คำนวณความแข็งจากอัตราส่วนความเร็วสะท้อนกลับต่อความเร็วกระทบ(HLDใช้อุปกรณ์กระทบรุ่นD) ข้อได้เปรียบที่ใหญ่ที่สุดของลีบคือพกพาได้ สะดวกสำหรับทดสอบชิ้นงานขนาดใหญ่ที่หน้างาน HLDกับHRCมีความสัมพันธ์แปลงตามประสบการณ์(HLD500≈HRC20, HLD760≈HRC56, HLD830≈HRC64) แต่ได้รับอิทธิพลจากน้ำหนักชิ้นงาน ความหนา ความหยาบผิวอย่างมาก เหมาะสำหรับวัดคร่าวๆที่หน้างานเท่านั้น ไม่สามารถทดแทนเครื่องวัดความแข็งแบบตั้งโต๊ะสำหรับการตัดสินใจขั้นสุดท้าย
เหตุใดความแข็งบริเนลHBจึงมีทั้งHBWและHBS?
HBSเป็นมาตรฐานเก่าที่ใช้หัวกดลูกบอลเหล็กชุบแข็ง HBWเป็นมาตรฐานใหม่ที่ใช้หัวกดลูกบอลคาร์ไบด์ TISและISO 6506ได้รวมใช้HBW(W=คาร์ไบด์Wolfram)แล้ว HBSเลิกใช้แล้ว เส้นผ่านศูนย์กลางหัวกดHBWที่ใช้บ่อยคือ10mm(ชิ้นงานใหญ่), 5mm/2.5mm/1mm(ชิ้นงานเล็ก/ชิ้นบาง) แรงกดเลือกตามอัตราส่วน30D²/10D²/5D²/2.5D²ฯลฯ HBในเครื่องมือนี้หมายถึงHBW(ลูกบอลคาร์ไบด์)
เลขวิคเกอร์HVยิ่งมากยิ่งแข็งหรือไม่? HV1, HV10, HV30แตกต่างกันอย่างไร?
ใช่ ค่าHVยิ่งมากวัสดุยิ่งแข็ง ตัวเลขหลังHVคือแรงทดสอบ(kgf): HV1(1kgf วัดชั้นบาง/ชิ้นเล็ก), HV5, HV10, HV30(30kgf ทั่วไป) ในสภาวะที่เหมาะสมวัสดุเดียวกันที่สม่ำเสมอค่าHVจากแรงกดต่างกันควรเท่ากัน แต่ในความเป็นจริงจะแตกต่างกันเนื่องจากชั้นแข็งผิว/ชั้นคาร์บอนลด/ผลกระทบขนาด วิคเกอร์ไมโคร(HV0.1/HV0.05)ใช้วัดชั้นบาง ชุบเคลือบ บริเวณต่างๆของรอยเชื่อม
ความแข็งกับความต้านทานแรงดึงมีความสัมพันธ์กันไหม? HBสามารถประมาณσbได้หรือไม่?
สำหรับเหล็กคาร์บอน/เหล็กอัลลอยด์ต่ำในช่วงหนึ่งมีความสัมพันธ์ตามประสบการณ์: σb(MPa)≈3.45~3.5×HB(หรือ≈3.2~3.5×HV) ตัวอย่างเหล็ก45นอร์มัลไลซ์HB210≈σb≈735MPa; 40Crควอช์&เทมเปอร์HB280≈σb≈980MPa แต่ความสัมพันธ์นี้ใช้ได้คร่าวๆกับเหล็กคาร์บอน/เหล็กอัลลอยด์ต่ำเท่านั้น สำหรับเหล็กอัลลอยด์สูง สเตนเลส โลหะนอกกลุ่มเหล็ก เหล็กหล่อค่าคลาดเคลื่อนจะมาก ใช้สำหรับเลือกวัสดุ/ประมาณค่าเท่านั้น ไม่สามารถทดแทนการทดสอบแรงดึง
ความแข็งโมห์(Mohs)คืออะไร? เทียบกับความแข็งโลหะHRCได้อย่างไร?
ความแข็งโมห์เป็นความแข็งสัมพัทธ์ของแร่ที่ต้านทานการขีดข่วน แสดงด้วย1~10(หรือขยายเป็น15): 1แป้งนิ่ม 2ยิปซัม 3แคลไซต์ …7ควอตซ์ 8โทแพซ 9คอรันดัม 10เพชร โมห์เป็นความแข็งขีดข่วน มีหลักการฟิสิกส์ต่างจากความแข็งกดรอยของโลหะ(HRC/HV/HB) โดยสิ้นเชิง ไม่มีความสัมพันธ์แปลงที่เข้มงวด อ้างอิงเทียบ: เล็บมือ≈2.5, เหรียญทองแดง≈3.5, ใบมีด≈5.5, กระจกหน้าต่าง≈5.5~6, ตะไบเหล็ก≈6.5 เหล็กชุบแข็งHRC60≈โมห์5.5~6.5(ระดับควอตซ์), คาร์ไบด์≈โมห์9
ความแข็งชอร์HSคืออะไร? เหมือนกับชอร์A/Dสำหรับยางหรือไม่?
ไม่เหมือนกัน โปรดแยกแยะ: ชอร์HS(Shore Scleroscope)เป็นความแข็งสะท้อนกลับสำหรับโลหะ ใช้หัวกดเพชรตกจากความสูงที่กำหนดวัดความสูงสะท้อนกลับ HS20~100 มักใช้กับลูกกลิ้งรีด/เหล็กหล่อขนาดใหญ่; ชอร์A/D(Shore Durometer)เป็นความแข็งสำหรับยาง/พลาสติก Aวัดยางอ่อน(30~95A) Dวัดพลาสติกแข็ง/ยางแข็ง ทั้งสองย่อว่าShoreแต่วัตถุที่ทดสอบ/วิธีการต่างกันโดยสิ้นเชิง ห้ามสับสน
เหตุใดHRCต่ำกว่า20จึงวัดไม่แม่น?
สเกลCร็อคเวลล์(HRC)ใช้แรงกดขนาดใหญ่150kgf+หัวกดเพชร เมื่อวัสดุมีความแข็งต่ำกว่าประมาณHRC20 ความลึกที่กดเข้าไปมากเกินไป หัวกดเพชรอาจให้ค่าอ่านการเปลี่ยนรูปพลาสติกที่ไม่เหมาะสม และขอบรอยกดไม่ชัดเจนทำให้ค่าคลาดเคลื่อนมาก ในกรณีนี้ควรเปลี่ยนไปใช้สเกลBร็อคเวลล์(HRB หัวกดลูกบอลเหล็ก 100kgf)หรือบริเนลHBW/วิคเกอร์HVทดสอบ โดยทั่วไปเหล็กอ่อน/สภาพอบอ่อนใช้HRB/HB ชุบแข็ง+เทมเปอร์อุณหภูมิกลางถึงสูงใช้HRC25~45 ชุบแข็ง+เทมเปอร์อุณหภูมิต่ำใช้HRC50~65
สามารถใช้เครื่องมือนี้แปลงสำหรับอลูมิเนียมอัลลอยด์ สเตนเลสได้หรือไม่?
สเตนเลส(มาร์เทนซิติก/เฟอริติก/ออสเทนิติก): สเตนเลสมาร์เทนซิติก(เช่น2Cr13/440C)สภาพชุบแข็งสามารถอ้างอิงHRCจากเครื่องมือนี้ได้; สเตนเลสออสเทนิติก(304/316)โดยปกติ<HRB100 ไม่ควรใช้HRCแปลง อลูมิเนียมอัลลอยด์: อลูมิเนียมอัลลอยด์ทั่วไปมีความแข็งประมาณHB60~150(HRB20~70) ความสัมพันธ์ความแข็ง-ความต้านทานแรงต่างจากเหล็ก ตารางเทียบเหล็กคาร์บอนของเครื่องมือนี้ไม่สามารถใช้โดยตรงกับอลูมิเนียมอัลลอยด์ได้ สามารถอ้างอิงคร่าวๆระหว่างHV/HRB/HBเท่านั้น ทองแดงอัลลอยด์ก็คล้ายกัน สำหรับโลหะนอกกลุ่มเหล็ก แนะนำให้ทดสอบโดยตรงตามระบบเป้าหมาย ไม่อาศัยการแปลง
