În calitate de furnizor experimentat de oțel rotund, am întâlnit numeroase întrebări despre metodele de testare a durității pentru oțelul rotund. Înțelegerea acestor metode este crucială, nu numai pentru producători pentru a asigura calitatea produsului, ci și pentru utilizatorii finali să selecteze cel mai potrivit oțel rotund pentru aplicațiile lor. În acest blog, voi aprofunda diferitele metode de testare a durității pentru oțel rotund, principiile, avantajele și limitările acestora.
Testarea durității Brinell
Testul de duritate Brinell este una dintre cele mai vechi și mai utilizate metode de măsurare a durității oțelului rotund. Principiul din spatele acestui test este de a aplica o sarcină cunoscută (de obicei, una mare) pe un indentor cu bile din oțel călit sau carbură, care este apoi presat în suprafața specimenului rotund de oțel pentru o perioadă specificată. După ce sarcina este îndepărtată, se măsoară diametrul adânciturii rămase pe suprafață. Numărul de duritate Brinell (BHN) se calculează folosind formula:
[BHN=\frac{2P}{\pi D(D - \sqrt{D^{2}-d^{2}})}]
unde (P) este sarcina aplicată, (D) este diametrul bilei de penetrare și (d) este diametrul adânciturii.
Unul dintre principalele avantaje ale testului Brinell este că oferă o valoare medie a durității pe o suprafață relativ mare a probei. Acest lucru îl face potrivit pentru testarea materialelor cu microstructuri neomogene, cum ar fi oțelurile turnate. Cu toate acestea, testul Brinell are și unele limitări. Indentația mare pe care o creează poate fi o problemă dacă piesa trebuie utilizată după testare. De asemenea, nu este foarte potrivit pentru testarea specimenelor de oțel rotunde cu pereți subțiri sau de dimensiuni mici.
Testarea durității Rockwell
Testul de duritate Rockwell este o altă metodă populară pentru testarea durității oțelului rotund. În acest test, o sarcină minoră este aplicată mai întâi pe eșantion pentru a așeza indentatorul și apoi se adaugă o sarcină majoră pentru o perioadă scurtă. După ce sarcina majoră este îndepărtată, adâncimea adânciturii este măsurată în raport cu poziția sub sarcina minoră. Numărul de duritate Rockwell este determinat pe baza diferenței de adâncime a indentării.
Există diferite scale în testul Rockwell, cum ar fi scalele A, B și C. Scara C (HRC), care folosește un indentor conic de diamant, este folosită în mod obișnuit pentru testarea materialelor dure, cum ar fi oțelul rotund călit. Scara B (HRB), care folosește un indentor cu bile de oțel, este potrivită pentru materiale mai moi.
Testul Rockwell are mai multe avantaje. Este relativ rapid și nedistructiv în comparație cu testul Brinell, deoarece indentarea este mult mai mică. De asemenea, este ușor de executat și poate fi utilizat pe o gamă largă de dimensiuni și forme rotunde din oțel. Cu toate acestea, testul Rockwell este mai sensibil la rugozitatea suprafeței și prezența unor mici defecte pe suprafața specimenului.
Testarea durității Vickers
Testul de duritate Vickers folosește un indentor piramidal de diamant pe bază de pătrat. Pe indentor se aplică o sarcină, care este presată în suprafața specimenului rotund de oțel. După ce sarcina este îndepărtată, se măsoară lungimile diagonale ale adânciturii pătrate și se calculează numărul de duritate Vickers (HV) folosind formula:
[HV = 1,854\frac{P}{d^{2}}]
unde (P) este sarcina aplicată și (d) este lungimea diagonală medie a indentării.
Testul Vickers este cunoscut pentru precizia sa ridicată și capacitatea de a măsura duritatea pe o gamă largă de valori. Poate fi folosit pentru testarea unor suprafețe foarte mici ale eșantionului, făcându-l potrivit pentru analiza durității diferitelor faze dintr-o microstructură sau pentru testarea oțelului rotund cu pereți subțiri. Cu toate acestea, testul Vickers este relativ consumator de timp, iar echipamentul este mai scump în comparație cu testerele Brinell și Rockwell.
Testarea durității Knoop
Testul de duritate Knoop este similar cu testul Vickers, dar folosește un indentor piramidal de diamant alungit. Sarcina este aplicată pe indentor, iar lungimea diagonalei lungi a indentării este măsurată după ce sarcina este îndepărtată. Numărul de duritate Knoop (HK) este calculat pe baza sarcinii aplicate și a lungimii diagonalei lungi.
Testul Knoop este deosebit de util pentru testarea materialelor fragile sau a materialelor cu un gradient de duritate ridicat. Deoarece indentarea este alungită, poate fi utilizată pentru a măsura duritatea într-o direcție specifică, ceea ce este benefic pentru analiza materialelor anizotrope. Cu toate acestea, ca și testul Vickers, testul Knoop necesită mult timp și necesită echipamente de măsurare mai precise.
Testarea durității cu impedanță de contact cu ultrasunete (UCI).
Metoda de impedanță de contact cu ultrasunete este o abordare relativ nouă pentru testarea durității oțelului rotund. Se bazează pe principiul că frecvența naturală a unui oscilator ultrasonic se modifică atunci când acesta este în contact cu un material, iar această modificare este legată de duritatea materialului.
Testul UCI are mai multe avantaje. Este un test non-distructiv care poate fi folosit pe piesele finite fără a provoca daune. De asemenea, este foarte rapid și poate fi folosit pentru testarea la fața locului. Cu toate acestea, testul UCI este sensibil la starea suprafeței specimenului, iar acuratețea acestuia poate fi afectată de factori precum rugozitatea suprafeței și prezența acoperirilor.
Selectarea metodei adecvate de testare a durității
Atunci când alegeți o metodă de testare a durității pentru oțel rotund, trebuie luați în considerare mai mulți factori. Dimensiunea și forma specimenului rotund de oțel sunt importante. Pentru oțel rotund de dimensiuni mari și cu pereți groși, testul Brinell poate fi o alegere bună. Pentru specimenele de dimensiuni mici sau cu pereți subțiri, testele Rockwell, Vickers sau Knoop pot fi mai potrivite.
Natura aplicației joacă, de asemenea, un rol. Dacă piesa trebuie utilizată după testare, ar trebui luat în considerare un test nedistructiv sau minim distructiv, cum ar fi testul Rockwell sau UCI. Dacă materialul are o microstructură neomogenă, testul Brinell poate oferi o valoare mai reprezentativă a durității.
La compania noastră, oferim o gamă largă de produse din oțel rotund, cum ar fiBară rotundă din oțel solid 330,Bară rotundă din inox 316, șiAliaj special GB/T 20MnTiB. Asiguram calitatea produselor noastre prin teste riguroase de duritate folosind metodele adecvate.
Dacă sunteți pe piața produselor din oțel rotund de înaltă calitate și aveți nevoie de mai multe informații despre testarea durității sau aveți cerințe specifice pentru proiectele dvs., vă încurajăm să ne contactați pentru discuții privind achizițiile. Avem o echipă de experți care vă poate oferi asistență tehnică detaliată și vă poate ajuta să alegeți cel mai potrivit oțel rotund pentru nevoile dumneavoastră.
Referințe
- Callister, WD și Rethwisch, DG (2011). Știința și ingineria materialelor: o introducere. Wiley.
- ASTM International. (2018). Metode de testare standard pentru duritatea Rockwell și duritatea superficială Rockwell a materialelor metalice. ASTM E18 - 18.
- ISO. (2019). Materiale metalice - Test de duritate Vickers - Partea 1: Metoda de testare. ISO 6507 - 1:2018.