Phương pháp đo độ cứng - Bảng chuyển đổi độ cứng

 

Độ cứng là một chỉ tiêu quan trọng được sử dụng rộng rãi trong ngành cơ khí, liên quan chặt chẽ đến độ bền của vật liệu. Kiểm tra độ cứng vật liệu là phương pháp đo cường độ của vật liệu bằng cách xác định khả năng chống lại các xâm nhập do vật liệu cứng hơn.

Độ cứng không phải là một đặc tính của vật liệu giống như các đơn vị cơ bản của khối lượng, chiều dài và thời gian mà có thể hiểu đó là kết quả của một quy trình đo lường xác định.

Có hai loại độ cứng là độ cứng tế vi và độ cứng thô đại. Độ cứng thường dùng là độ cứng thô đại, vì mũi đâm và tải trọng đủ lớn để phản ánh độ cứng của nền, pha cứng trên một diện tích tác dụng đủ lớn, sẽ có ý nghĩa hơn trong thực tế sản xuất. 

                                                 

  

Đặc điểm của độ cứng vật liệu

Độ cứng chỉ biểu thị tính chất bề mặt mà không biểu thị tính chất chung cho toàn bộ sản phẩm

Độ cứng biểu thị khả năng chống mài mòn của vật liệu, độ cứng càng cao thì khả năng mài mòn càng tốt

Đối với vật liệu đồng nhất (như trạng thái ủ) độ cứng có quan hệ với giới hạn bền và khả năng gia công cắt. Độ cứng cao thì giới hạn bền cao và khả năng cắt kém. Khó tạo hình sản phẩm.

Các phương pháp đo độ cứng

       

                                                       Các phương pháp đo độ cứng

Nếu phân loại theo thang đo, ta cũng có rất nhiều phương pháp xác định độ cứng khác nhau. Độ cứng được đo theo đơn vị của các thang đo quy ước khác nhau như:

• Thang Brinell – HB: Đây là một trong những thang đô độ cứng đầu tiên được phát triển và ứng dụng rộng rãi trong cơ khí và luyện kim. Khi đo độ cứng theo HB phải ấn viên bi kim loại lên vật cần đo với một lực xác định, trị số độ cứng HB là tỉ số giữa lực ấn và diện tích vết lõm trên vật. 
• Thang Vickers – HV: Đo độ cứng theo HV là một phương pháp được sử dụng thay thế cho Brinell trong một số trường hợp, chỉ thay viên bi kim loại bằng một mũi kim cương hình chóp. Thông thường phương pháp đo dựa trên Vicker được cho là dễ sử dụng hơn do việc tính toán kết quả không phụ thuộc vào kích cỡ đầu đo.
• Thang Rockwell – HR: Phương pháp này xác định độ cứng dựa trên khả năng đâm xuyên vật liệu của đầu đo dưới tải. Đo độ cứng theo HR, đầu đo có thể là viên bi, cũng có thể là mũi kim cương hình chóp và trị số độ cứng được thể hiện qua chiều sâu của vết nén. Nếu đo độ cứng theo phương pháp Rockwell sẽ có nhiều thang đo khác nhau, được ký hiệu là HRA, HRB, HRC HRD.
• Độ cứng theo phương pháp gạch xước, tiêu biểu là thang đo Mohs xác định độ cứng của mạch tinh thể vật liệu và thường ít được sử dụng trong công nghiệp.
• Phương pháp bật nảy với thang đo Leeb (LRHT) là một trong 4 phương pháp được sử dụng phổ biến nhất khi kiểm tra độ cứng kim loại. Phương pháp cơ động này thường được sử dụng khi kiểm tra các vật mẫu tương đối lớn (trên 1kg). Phương pháp dựa trên hệ số bật nẩy lại và là phương pháp đo kiểm tra không phá hủy.
• Thang đo Knoop là phương pháp đo tế vi, sử dụng để kiểm tra độ cứng của vật liệu dễ vỡ hoặc tấm mỏng do phương pháp đo chỉ gây ra một vết lõm nhỏ.
  

 

Bảng tra độ cứng vật liệu kim loại HRC – HRB – HB – HV

BẢNG CHUYỂN ĐỔI ĐƠN VỊ ĐO ĐỘ CỨNG HRC – HRB – HB – HV
STT	Độ cứng HRC	Độ cứng HRB	Độ cứng HB	Độ cứng HV
1	65		711
2	64		695
3	63		681
4	62		658
5	61		642
6	60		627
7	59		613
8	58		601	746
9	57		592	727
10	56		572	694
11	55		552	649
12	54	120	534	589
13	53	119	513	567
14	52	118	504	549
15	51	118	486	531
16	50	117	469	505
17	49	117	468	497
18	48	116	456	490
19	47	115	445	474
20	46	115	430	458
21	45	114	419	448
22	44	114	415	438
23	43	114	402	424
24	42	113	388	406
25	41	112	375	393
26	40	111	373	388
27	39	111	360	376
28	38	110	348	361
29	37	109	341	351
30	36	109	331	342
31	35	108	322	332
32	34	108	314	320
33	33	107	308	311
34	32	107	300	303
35	31	106	290	292
36	30	105	277	285
37	29	104	271	277
38	28	103	264	271
39	27	103	262	262
40	26	102	255	258
41	25	101	250	255
42	24	100	245	252
43	23	100	240	247
44	22	99	233	241
45	21	98	229	235
46	20	97	223	227