คู่มือการใช้งาน Rockwell Hardness Tester

 

Wหมวกคือเครื่องทดสอบความแข็ง Rockwell？

เครื่องทดสอบความแข็ง Rockwell เป็นเครื่องทดสอบความแข็ง Rockwell เครื่องแรกที่ได้รับการออกแบบตามหลักการทดสอบความแข็ง Rockwell ในโลก ซึ่งสามารถทดสอบความแข็งของโลหะได้โดยการสัมผัสตัวอย่างที่ด้านเดียวเท่านั้นหัววัดทดสอบความแข็ง Rockwell ถูกดูดซับบนพื้นผิวเหล็กด้วยแรงแม่เหล็ก และไม่จำเป็นต้องรองรับตัวอย่างความแม่นยำในการทดสอบเป็นไปตามมาตรฐาน GB / t230 และ iso6508 ซึ่งไม่ต่ำกว่าเครื่องทดสอบความแข็ง Rockwell บนเดสก์ท็อป

 

หัวจับแม่เหล็กใช้สำหรับยึดเครื่องทดสอบความแข็งบนพื้นผิวของชิ้นงานเหล็กโดยไม่มีการรองรับ การสุ่มตัวอย่าง และการเคลื่อนย้ายชิ้นงานการทดสอบสามารถทำได้ตราบใดที่สัมผัสด้านเดียว

หลักการของเครื่องทดสอบความแข็ง Rockwell คืออะไร？

ความแข็งไม่ใช่คุณสมบัติพื้นฐานของโลหะแตกต่างจากความสูง น้ำหนัก และความกว้างความแข็งสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับความต้านทานแรงดึงสูงสุด และเป็นตัวบ่งชี้ความเหนียวและความต้านทานการสึกหรอที่เชื่อถือได้หลักการของวิธีการทดสอบความแข็งใดๆ คือการบังคับให้หัวกด (ตัวเจาะ) เข้าไปในตัวอย่างวัสดุภายใต้โหลดเฉพาะที่อัตราควบคุม แล้ววัดขนาด (ความลึกหรือพื้นที่ผิว) ของการเยื้องการทดสอบความแข็งเป็นการวัดเปรียบเทียบ ซึ่งต่างจากความยาว มวล หรือเวลาที่มีการวัดที่แน่นอน การทดสอบความแข็งสามารถบรรลุผลการทดสอบที่แม่นยำด้วยเครื่องสอบเทียบและผลการทดสอบก่อนหน้าที่นำมาจากวัสดุที่มีความแข็งที่ทราบเท่านั้น

ในด้านโลหะวิทยา ความแข็งของวัสดุขึ้นอยู่กับการรวมกันของความแข็งแรงของผลผลิต ความต้านทานแรงดึง และโมดูลัสของความยืดหยุ่น – ความแข็งของวัสดุและความสามารถในการต้านทานการเสียรูปภายใต้แรงที่กระทำวัดโดยการเยื้องชิ้นส่วนตัวอย่างเล็กๆ ของวัสดุโดยไม่ทำลาย

ภายใต้เงื่อนไขที่กำหนด หัวกดของเครื่องทดสอบความแข็ง Rockwell (กรวยเพชร ลูกเหล็ก หรือลูกซีเมนต์คาร์ไบด์) ถูกกดลงในพื้นผิวของตัวอย่างใน 2 ขั้นตอนหลังจากถอดแรงทดสอบหลักแล้ว ให้วัดความลึกที่เหลือ h ของการเยื้องภายใต้แรงทดสอบเริ่มต้นระดับความแข็งแสดงโดยความลึกที่เหลือ h ของการเยื้องหลักการทดสอบความแข็งแบบร็อกเวลล์แสดงในรูปที่ 1 แผนภาพหลักการทดสอบความแข็งร็อกเวลล์

1—ความลึกของการเยื้องภายใต้แรงทดสอบเริ่มต้น F0;

2—ความลึกของการเยื้องภายใต้แรงทดสอบทั้งหมด F0+F1;

3—ความลึกของการฟื้นตัวแบบยืดหยุ่นหลังจากถอดแรงทดสอบหลัก F1;

4—ความลึกเยื้องที่เหลือ h;

5— พื้นผิวตัวอย่าง;

6—ตัวเลขการวัด;

7—ตำแหน่งหัวกด

ค่าความแข็ง Rockwell คำนวณได้ดังนี้:

N-constant สำหรับ A, C, D, N, T Scale, N=100;สำหรับเครื่องชั่งอื่นๆ N=130;

h- ความลึกการเยื้องที่เหลือ mm;

S-constant สำหรับความแข็ง Rockwell S=0.002mm สำหรับความแข็งผิว Rockwell S=0.001mmความลึกของการเยื้องที่สอดคล้องกับหน่วยความแข็ง Rockwell แต่ละหน่วย ความแข็ง Rockwell คือ 0.002mm และความแข็ง Rockwell ของพื้นผิวคือ 0.001mmยิ่งการเยื้องตื้นขึ้น ความแข็งก็จะยิ่งสูงขึ้นการทดสอบความแข็งแบบร็อกเวลล์แบ่งออกเป็นสองประเภท แบบหนึ่งเป็นแบบทดสอบความแข็งแบบร็อกเวลล์แบบธรรมดา และแบบอื่นๆ คือแบบทดสอบความแข็งแบบร็อกเวลล์การทดสอบความแข็งแบบ Rockwell ใช้หัวกดสามอันที่มีรูปทรงกรวยเพชร 1200 ชิ้น และลูกเหล็ก 1.587 มม., 3.175 มม. และแรงทดสอบ 3 แบบที่มีน้ำหนัก 60 กก. 100 กก. และ 150 กก.มีชุดค่าผสมเก้าแบบซึ่งสอดคล้องกับระดับความแข็งร็อกเวลล์เก้าระดับ ได้แก่ HRA , HRB, HRC, HRD, HRE, HRF, HRG, HRH, HRKการทดสอบความแข็งของพื้นผิวแบบ Rockwell ใช้หัวกดสองตัว กรวยเพชร 1200 และลูกเหล็ก 1.587 มม. และแรงทดสอบ 3 แบบคือ 15 กก. 30 กก. และ 45 กก.มีหกชุดค่าผสมซึ่งสอดคล้องกับเครื่องชั่งหกชั้นของพื้นผิว Rockwell ได้แก่ HR15N, HR30N , HR45N, HR15N, HR30T, HR45T

 

 

 

ภาพประกอบวิธีการทดสอบ

A = ความลึกถึงโดยหัวกดหลังจากใช้พรีโหลด (โหลดเล็กน้อย)

B = ตำแหน่งของหัวกดระหว่างโหลดทั้งหมด, โหลดเล็กน้อยบวกหลัก

C = ตำแหน่งสุดท้ายที่เข้าถึงได้โดยหัวกดหลังจากการคืนตัวแบบยืดหยุ่นของวัสดุตัวอย่าง

D = การวัดระยะทางที่แสดงความแตกต่างระหว่างตำแหน่งพรีโหลดและตำแหน่งโหลดหลักระยะทางนี้ใช้ในการคำนวณหมายเลขความแข็งแบบร็อคเวลล์

หลากหลายหัวกดอาจใช้: เพชรทรงกรวยที่มีปลายกลมสำหรับโลหะแข็งจนถึงหัวกดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางตั้งแต่ 1/16” ถึง ½” สำหรับวัสดุที่นิ่มกว่า

 

เมื่อไรการเลือกมาตราส่วน Rockwellแนวทางทั่วไปคือการเลือกมาตราส่วนที่ระบุโหลดที่ใหญ่ที่สุดและหัวกดที่ใหญ่ที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ โดยไม่เกินเงื่อนไขการทำงานที่กำหนดไว้ และการบัญชีสำหรับเงื่อนไขที่อาจส่งผลต่อผลการทดสอบเงื่อนไขเหล่านี้รวมถึงชิ้นงานทดสอบที่มีความหนาต่ำสุดสำหรับความลึกของการเยื้องการทดสอบอิมเพรสชันที่ใกล้กับขอบของชิ้นงานทดสอบหรือการพิมพ์อื่นมากเกินไปหรือการทดสอบกับชิ้นงานทรงกระบอก

 

นอกจากนี้ แกนทดสอบควรอยู่ภายใน 2 องศาของแนวตั้งฉากเพื่อให้แน่ใจว่าโหลดได้อย่างแม่นยำไม่ควรมีการโก่งตัวของตัวอย่างทดสอบหรือผู้ทดสอบในระหว่างการโหลดจากสภาวะต่างๆ เช่น สิ่งสกปรกใต้ชิ้นงานทดสอบหรือบนสกรูยกสิ่งสำคัญคือต้องรักษาพื้นผิวให้สะอาดและกำจัดคาร์บอนจากการอบชุบด้วยความร้อน

 

แผ่นโลหะอาจบางเกินไปและอ่อนเกินไปสำหรับการทดสอบในมาตราส่วน Rockwell โดยเฉพาะ โดยไม่ต้องเกินข้อกำหนดด้านความหนาขั้นต่ำและอาจทำให้ทั่งทดสอบเยื้องได้ในกรณีนี้ ทั่งเพชรสามารถใช้เพื่อให้อิทธิพลของผลลัพธ์ที่สม่ำเสมอ

 

กรณีพิเศษอีกกรณีหนึ่งในการทดสอบโลหะแผ่นรีดเย็นคือการที่งานชุบแข็งสามารถสร้างการไล่ระดับความแข็งผ่านตัวอย่าง ดังนั้นการทดสอบใดๆ จึงเป็นการวัดค่าเฉลี่ยของความแข็งเหนือความลึกของเอฟเฟกต์การเยื้องในกรณีนี้ ผลการทดสอบของ Rockwell จะต้องถูกสงสัย มักมีประวัติของการทดสอบโดยใช้มาตราส่วนเฉพาะบนวัสดุเฉพาะที่ผู้ปฏิบัติงานคุ้นเคยและสามารถตีความการทำงานได้

 

กระบวนการทดสอบ

(1) เช็ดพื้นผิวด้านบนของสกรูและพื้นผิวด้านบนและด้านล่างของโต๊ะทำงาน และวางโต๊ะทำงานบนโต๊ะสกรู

(2) ทำความสะอาดพื้นผิวรองรับของชิ้นงานทดสอบและวางไว้บนโต๊ะทำงาน หมุนวงล้อจักรเพื่อค่อยๆ ยกโต๊ะทำงานขึ้น และดันหัวกดขึ้นจนตัวชี้ขนาดเล็กชี้ไปที่จุดสีแดง และตัวชี้ขนาดใหญ่หมุน 3 วงกลมในแนวตั้งขึ้นไป

(3) หมุนเปลือกตัวบ่งชี้เพื่อให้เส้นแกะสลักยาวระหว่าง C และ B สอดคล้องกับตัวชี้ขนาดใหญ่

(4) ดึงที่จับโหลด ใช้แรงทดสอบหลัก และตัวชี้ขนาดใหญ่ของตัวบ่งชี้จะหมุนทวนเข็มนาฬิกา

(5) เมื่อการหมุนของเข็มบ่งชี้หยุดลง ที่จับสำหรับขนถ่ายสามารถดันกลับเพื่อเอาแรงทดสอบหลักออก

(6) การอ่านจากมาตราส่วนที่สอดคล้องกันบนตัวบ่งชี้

(7) หมุนวงล้อจักรเพื่อลดระดับชิ้นทดสอบ จากนั้นขยับชิ้นทดสอบ และทำการทดสอบใหม่ตามขั้นตอนข้างต้น (2)-(6)

(8) หลังการทดสอบ ให้คลุมเครื่องด้วยฝาครอบกันฝุ่น

ข้อควรระวัง

ความใกล้ชิด

การเยื้องเจาะต้องเว้นระยะห่างอย่างน้อยสองเส้นผ่านศูนย์กลางเยื้องจากขอบของชิ้นงานและอย่างน้อยสองเส้นผ่านศูนย์กลางการเยื้องจากการเยื้องอื่น ๆ เพื่อกำหนดความแข็งที่แท้จริง

 

ความหนาของวัสดุ

ใช้น้ำหนักรวม/หัวกดที่ถูกต้องสัมพันธ์กับความหนาของวัสดุการทดสอบจะจบลงด้วยการวัดความแข็งของทั่ง และผลลัพธ์จะไม่บ่งบอกถึงความแข็งที่แท้จริงของชิ้นงานตัวอย่าง

 

ไม่มีการซ้อน

อย่าวางวัสดุตัวอย่างหลายชิ้นซ้อนกันส่วนต่อประสานระหว่างแถบจะส่งผลเสียต่อการอ่านความหนาของแถบทดสอบต้องมากกว่าความลึกของการเยื้องโหลดหลักที่คาดไว้อย่างน้อย 10 เท่า

 

อย่าทดสอบการชุบ

ตัวอย่างที่ชุบและสำเร็จรูปต้องได้รับการทดสอบในส่วนตัดขวางเพื่อให้สามารถทำการเยื้องในโลหะฐานได้ทั้งหมดวัสดุชุบและตกแต่งโดยทั่วไปจะแข็งหรืออ่อนกว่าโลหะพื้นฐาน

 

การสอบเทียบ

อุปกรณ์ทดสอบความแข็งต้องอยู่ในสภาพการทำงานที่ดีและสอบเทียบทุกปีใช้ชุดทดสอบความแข็งที่ทราบทุกวันเพื่อตรวจสอบว่าอุปกรณ์ของคุณได้รับการสอบเทียบอย่างถูกต้อง

 

เส้นโค้ง

วัสดุโค้งงอหรือบิดจะทำให้ผลการทดสอบผิดพลาดวัสดุตัวอย่างต้องเรียบและวางเพื่อให้พื้นผิวด้านล่างของวัสดุที่ทดสอบวางบนทั่งโดยตรง

 

หลีกเลี่ยงการแปลง

การแปลงผลการทดสอบจากระดับความแข็งหนึ่งไปเป็นอีกระดับหนึ่งอาจทำให้ได้ผลลัพธ์ที่ผิดพลาดหากวัสดุได้รับการรับรองความแข็งของการทดสอบเฉพาะ ส่วนสุดท้ายควรทดสอบในระดับเดียวกัน

 

ความคลาดเคลื่อน

การทดสอบความแข็งนั้นยอมรับได้กับตัวแปรสำหรับผลลัพธ์บวกหรือลบอ้างถึง ASTM E10, ASTM E18, ASTM 392, ASTM E140 หรือ ASTME E384 สำหรับค่าเผื่อเฉพาะสำหรับอุปกรณ์ทดสอบของคุณ

 

ตัวกด

ตัวกดลูกกลมจะต้องเป็นทรงกลมแม้ว่าหัวกดลูกเหล็กจะมีราคาถูกกว่าหัวกดของทังสเตนคาร์ไบด์ แต่เหล็กก็มีแนวโน้มที่จะยุบตัวมากขึ้นในระหว่างการทดสอบตัวอย่างวัสดุที่มีความแข็งมาก

 

การเตรียมพื้นผิว

พื้นผิวการทดสอบต้องเรียบเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่แม่นยำพื้นผิวที่ขรุขระจะไม่อนุญาตให้เครื่องเจาะสร้างการเยื้องที่กำหนดไว้อย่างชัดเจนและสามารถวัดได้

 

พื้นผิวทดสอบ

เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่สม่ำเสมอและแม่นยำ พื้นผิวการทดสอบต้องขนานหรือตั้งฉากกับหัวกด

 

เครื่องทดสอบแบบพกพา

เครื่องทดสอบแบบใช้มือถือนั้นคุ้มค่าและสะดวก แต่ไม่สามารถทดแทนการทดสอบแบบตั้งโต๊ะได้อย่างน่าเชื่อถือเหมาะที่สุดสำหรับการทดสอบเปรียบเทียบตัวอย่างที่ไม่รู้จักกับตัวอย่างที่รู้จักในประเภทเดียวกัน

 

การซ่อมบำรุง

(1) เมื่อไม่ได้ใช้เครื่องทดสอบความแข็งเป็นเวลานาน ให้คลุมเครื่องด้วยฝาครอบกันฝุ่น

(2) ฉีดน้ำมันจำนวนเล็กน้อยลงในพื้นผิวสัมผัสของลีดสกรูและวงล้อจักรอย่างสม่ำเสมอ

(3) ก่อนใช้เครื่องทดสอบความแข็ง ควรทำความสะอาดพื้นผิวด้านบนของลีดสกรูและพื้นผิวปลายด้านบนของโต๊ะทำงาน

(4) หากพบว่าข้อผิดพลาดบ่งชี้ความแข็งมีขนาดใหญ่:

① สามารถถอดโต๊ะทำงานออกเพื่อตรวจสอบว่าพื้นผิวสัมผัสด้วยสกรูสะอาดหรือไม่

②ตรวจสอบว่าฝาครอบป้องกันลีดสกรูยึดโต๊ะทำงานหรือไม่

③ ตรวจสอบว่าหัวกดชำรุดหรือไม่

(5) หากใช้แรงทดสอบหลัก ตัวชี้ตัวบ่งชี้จะเริ่มหมุนอย่างรวดเร็วแล้วหมุนช้าๆ แสดงว่าน้ำมันในบัฟเฟอร์ต่ำเกินไปในตอนนี้ ให้ยกแผ่นสักหลาดที่ปลายด้านบนของบัฟเฟอร์และค่อยๆ ฉีดน้ำมัน 20# ที่สะอาดในเวลาเดียวกัน ให้ดึงและดันที่จับหลาย ๆ ครั้งเพื่อให้ลูกสูบขยับขึ้นและลงหลาย ๆ ครั้งเพื่อไล่อากาศทั้งหมดในบัฟเฟอร์ออกจนกว่าลูกสูบจะจมลงสู่ก้นและน้ำมันล้นออกมา

(6) ตรวจสอบความถูกต้องของเครื่องทดสอบความแข็งอย่างสม่ำเสมอด้วยบล็อกความแข็งมาตรฐานที่เครื่องถืออยู่

① เช็ดโต๊ะทำงานและบล็อกความแข็งมาตรฐาน และทำการทดสอบบนพื้นผิวการทำงานของบล็อกความแข็ง และไม่อนุญาตให้ทำการทดสอบบนพื้นผิวที่รองรับ

②หากข้อผิดพลาดของค่าที่แสดงมีขนาดใหญ่ นอกเหนือจากการตรวจสอบตามข้อ 4 ในส่วนนี้ ให้ตรวจสอบว่ามีครีบบนพื้นผิวที่รองรับของบล็อกความแข็งมาตรฐานหรือไม่ และหากมีครีบ ให้ขัดด้วยหินน้ำมัน

③เมื่อทำการทดสอบที่ตำแหน่งต่างๆ ของบล็อกความแข็งมาตรฐาน บล็อกความแข็งควรถูกลากไปบนโต๊ะทำงาน และไม่ควรนำออกจากโต๊ะทำงาน

(7) ควรตรวจสอบเครื่องมืออย่างสม่ำเสมอและตรวจสอบเป็นระยะ

 

คนยังถาม

1. คุณทำการทดสอบความแข็งอย่างไร?

(8) การทดสอบความแข็งโดยทั่วไปจะดำเนินการโดยการกดวัตถุที่มีขนาดและบรรจุไว้โดยเฉพาะ (หัวกด) ลงในพื้นผิวของวัสดุที่คุณกำลังทดสอบความแข็งถูกกำหนดโดยการวัดความลึกของการเจาะหัวกดหรือโดยการวัดขนาดของรอยกดที่หัวกด

 

2.คุณใช้เครื่องทดสอบความแข็ง Rookwell แบบแมนนวลอย่างไร?

(1) เช็ดพื้นผิวด้านบนของสกรูและพื้นผิวด้านบนและด้านล่างของโต๊ะทำงาน และวางโต๊ะทำงานบนโต๊ะสกรู

(2) ทำความสะอาดพื้นผิวรองรับของชิ้นงานทดสอบและวางไว้บนโต๊ะทำงาน หมุนวงล้อจักรเพื่อค่อยๆ ยกโต๊ะทำงานขึ้น และดันหัวกดขึ้นจนตัวชี้ขนาดเล็กชี้ไปที่จุดสีแดง และตัวชี้ขนาดใหญ่หมุน 3 วงกลมในแนวตั้งขึ้นไป

(3) หมุนเปลือกตัวบ่งชี้เพื่อให้เส้นแกะสลักยาวระหว่าง C และ B สอดคล้องกับตัวชี้ขนาดใหญ่

(4) ดึงที่จับโหลด ใช้แรงทดสอบหลัก และตัวชี้ขนาดใหญ่ของตัวบ่งชี้จะหมุนทวนเข็มนาฬิกา

(5) เมื่อการหมุนของเข็มบ่งชี้หยุดลง ที่จับสำหรับขนถ่ายสามารถดันกลับเพื่อเอาแรงทดสอบหลักออก

(6) การอ่านจากมาตราส่วนที่สอดคล้องกันบนตัวบ่งชี้

(7) หมุนวงล้อจักรเพื่อลดระดับชิ้นทดสอบ จากนั้นขยับชิ้นทดสอบ และทำการทดสอบใหม่ตามขั้นตอนข้างต้น (2)-(6)

(8) หลังการทดสอบ ให้คลุมเครื่องด้วยฝาครอบกันฝุ่น

 

3.ฉันจะค้นหาหมายเลขความแข็ง Rockwell ของฉันได้อย่างไร

ค่าความแข็งแบบร็อกเวลล์คำนวณจากความลึกของการเสียรูปถาวรของหัวกดไปยังตัวอย่าง กล่าวคือ ความแตกต่างในตำแหน่งหัวกดก่อนและหลังการใช้แรงหลักโหลดรองและน้ำหนักหลักสามารถใช้ได้โดยใช้ตุ้มน้ำหนักหรือสปริง

 

4.เป็นรหัสสำหรับการทดสอบความแข็ง Rockwell หรือไม่

ISO 6508-1:2015 ระบุวิธีการทดสอบความแข็งผิวเผินของ Rockwell แบบปกติและแบบ Rockwell (มาตราส่วนและช่วงการใช้งานที่เกี่ยวข้องตามตารางที่ 1) สำหรับวัสดุที่เป็นโลหะ และใช้ได้กับเครื่องทดสอบความแข็งแบบอยู่กับที่และแบบพกพา

 

5.คุณจะสอบเทียบเครื่องทดสอบความแข็งแบบดิจิตอลได้อย่างไร?

ขั้นตอน ถอดเกจวัดแรงเพื่อสอบเทียบและยกขึ้นในแนวตั้งปรับศูนย์บนมาตรวัดแรงจากนั้นนำตุ้มน้ำหนักมาตรฐานไปใช้กับตะขอของเครื่องวัดแรงและวัดความตึงของสปริงบนเครื่องวัดแรงเมื่อใช้น้ำหนักมาตรฐาน 1 กก. มาตราส่วนบนมาตรวัดแรงควรแสดงความตึง 1 กก. จากจุดเริ่มต้นที่ปรับตัวชี้ปรับศูนย์บนมาตรวัดแรงอีกครั้งทำตามขั้นตอนเดียวกันสำหรับตุ้มน้ำหนักอื่นๆการทดสอบที่จะดำเนินการสำหรับน้ำหนักมาตรฐาน 1.0 กก. 2.0 กก. 5.0 กก. 10.0 กก. 20.0 กก. และ 30.0 กก.

 

6.ควรสอบเทียบ Durometer บ่อยแค่ไหน?

หนึ่งปี

เว้นแต่จะร้องขอเป็นอย่างอื่น ช่วงเวลาการสอบเทียบบน Durometer ของคุณจะเป็นหนึ่งปีควรพิจารณาปัจจัยหลายประการ เช่น ความแม่นยำที่ต้องการเทียบกับความแม่นยำของเครื่องมือ ผลกระทบจากการอ่านค่าความคลาดเคลื่อนจะส่งผลต่อกระบวนการ และประวัติประสิทธิภาพ