Привет! Как поставщик инденторов для измерения твердости, я своими глазами видел, как работают различные типы инденторов и какие уникальные принципы измерения они используют. В этом блоге я расскажу о различиях в принципах измерения различных инденторов для измерения твердости, чтобы вы могли лучше понять, какой из них лучше всего соответствует вашим потребностям.
Начнем с теста твердости по Роквеллу, а именно сИндентор Rockwell Ball. Тест Роквелла очень популярен, потому что он быстрый и его можно использовать для самых разных материалов. Основная идея теста Роквелла заключается в измерении глубины проникновения индентора при определенной нагрузке.
Для индентора Rockwell Ball это обычно стальной шарик определенного диаметра. Сначала к материалу прикладывается незначительная нагрузка. Эта незначительная нагрузка помогает правильно расположить индентор на поверхности материала. Затем к второстепенной нагрузке добавляется основная нагрузка. По истечении заданного периода основная нагрузка снимается, а второстепенная сохраняется. Измеряется разница в глубине проникновения между случаями приложения только незначительной нагрузки и случаями приложения основной нагрузки (а затем ее снятия). Эта разница глубин затем используется для определения числа твердости по Роквеллу. Чем тверже материал, тем меньше он будет деформироваться под нагрузкой и, следовательно, тем меньше глубина проникновения.
Теперь перейдем к испытанию на твердость по Бринеллю. Индентор Бринелля обычно представляет собой шарик из закаленной стали или твердого сплава, обычно большего диаметра по сравнению с шариком Роквелла. При тесте Бринелля к материалу прикладывают однократную относительно высокую нагрузку в течение определенного времени, обычно 10–30 секунд. После снятия нагрузки с помощью микроскопа измеряют диаметр углубления, оставшегося на поверхности материала. Число твердости по Бринеллю рассчитывается на основе приложенной нагрузки и площади поверхности отпечатка. Более твердый материал будет иметь меньший диаметр отпечатка, что приведет к более высокому числу твердости по Бринеллю.
Одним из ключевых различий между тестами Роквелла и Бринелля (и соответствующими им инденторами) является способ измерения твердости. Тест Роквелла фокусируется на глубине проникновения, а тест Бринелля - на диаметре отпечатка. Это означает, что тест Роквелла больше подходит для тонких материалов или материалов, для которых не требуется большое вмятин, поскольку он измеряет только изменение глубины. С другой стороны, тест Бринелля лучше подходит для материалов с грубой или неоднородной структурой, поскольку больший отпечаток усредняет различия в материале.
Следующим этапом является испытание на твердость по Виккерсу, в котором используетсяТвердомер Алмазный инденторв форме пирамиды с квадратным основанием. При испытании Виккерса к материалу прикладывается нагрузка с помощью алмазного индентора. После снятия нагрузки с помощью микроскопа измеряют длины диагоналей квадратного углубления, оставшегося на материале. Число твердости по Виккерсу рассчитывается на основе приложенной нагрузки и площади поверхности отпечатка.
Тест Виккерса известен своей высокой точностью и может использоваться для самых разных материалов, от очень мягких до очень твердых. Он также отлично подходит для измерения твердости небольших участков или тонких пленок, поскольку отпечаток относительно небольшой. Алмазный индентор чрезвычайно тверд и выдерживает высокие нагрузки, не деформируясь, что делает его идеальным для испытаний твердых материалов.
По сравнению с тестами Роквелла и Бринелля тест Виккерса дает более точные измерения, поскольку он измеряет диагональную длину отпечатка, что дает лучшее представление о твердости материала. Однако это отнимает немного больше времени, поскольку требует тщательного измерения длины диагонали.
Еще одним важным индентором является индентор Кнупа. Индентор Кнупа также является алмазным индентором, но имеет вытянутую ромбическую форму. Подобно тесту Виккерса, к материалу прикладывается нагрузка с помощью индентора Кнупа. После снятия нагрузки измеряют длину длинной диагонали углубления. Число твердости по Кнупу рассчитывается на основе приложенной нагрузки и прогнозируемой площади отпечатка.
Тест Кнупа особенно полезен для испытаний хрупких материалов или материалов с иерархической структурой. Удлиненная форма индентора вызывает меньшее растрескивание и повреждение материала по сравнению с индентором квадратной формы, таким как Виккерс. Кроме того, поскольку он измеряет только длинную диагональ отпечатка, его можно использовать для проверки очень тонких слоев или областей, где пространство ограничено.
Итак, почему же эти различия в принципах измерения имеют значение? Что ж, в зависимости от материала, который вы тестируете, размера образца и необходимого вам уровня точности, вам нужно выбрать правильный индентор и метод испытания. Например, если вы тестируете большой толстый кусок металла с шероховатой поверхностью, лучшим вариантом может быть тест Бринелля. Но если вы работаете с небольшим, хрупким электронным компонентом, более подходящим будет тест Виккерса или Кнупа с алмазным индентором.
Как поставщик инденторов для испытаний на твердость, я понимаю, что выбор правильного индентора может быть немного запутанным. Вот почему я здесь, чтобы помочь. Нужен ли вам шариковый индентор Роквелла для быстрого измерения твердости различных металлов илиТвердомер Алмазный индентордля точного тестирования твердых материалов я вам помогу.
Если вы ищете индентор для измерения твердости и у вас есть какие-либо вопросы о том, какой из них подходит для вашего применения, не стесняйтесь обращаться к нам. Мы можем обсудить ваши конкретные потребности, и я сделаю все возможное, чтобы предоставить вам идеальный индентор, отвечающий вашим требованиям к измерению твердости.
Ссылки
- Каллистер, В.Д., и Ретвиш, Д.Г. (2010). Материаловедение и инженерия: Введение. Уайли.
- АСТМ Интернешнл. (2019). Стандартные методы определения твердости по Роквеллу и поверхностной твердости по Роквеллу металлических материалов. АСТМ Е18-19.
- АСТМ Интернешнл. (2019). Стандартный метод определения твердости металлических материалов по Бринеллю. АСТМ Е10-18а.
- АСТМ Интернешнл. (2018). Стандартные методы определения твердости материалов по Виккерсу и Кнупу. АСТМ Е92-17е1.