Berapa banyak yang kau tahu tentang kekerasan bahan?

Untuk memastikan kinerja dan umur,bahan pemotong,mengukuralat dan cetakanyang digunakan dalam manufaktur mekanik,harus memiliki kekerasan yang cukup harus memiliki kekerasan yang cukup.

Hari ini, aku akan membahas tentang kekerasan bahan dengan Anda

Kekerasan adalah ukuran kemampuan material untuk menahan deformasi lokal,terutama deformasi plastik,indentasi atau goresan.semakin baik ketahanannya, seperti gigi dan bagian mekanik lainnya akan membutuhkan kekerasan tertentu untuk memastikan ketahanan keausan dan umur yang cukup.

Jenis kekerasan

Seperti yang ditunjukkan di atas, dulu ada begitu banyak jenis kekerasan. Saya akan memperkenalkan Anda dengan tes kekerasan indentasi yang umum dan praktis dalam kekerasan logam.

Definisi kekerasan

1Kekerasan Brinell

Metode pengujian kekerasan Brinell (simbol HB), yang telah menjadi spesifikasi kekerasan yang diterima, adalah salah satu metode pertama yang dikembangkan dan diringkas,dan telah berkontribusi pada munculnya metode pengujian kekerasan lainnya.

Prinsip uji kekerasan Brinell adalah: indenter (bola baja atau bola karbida, diameter Dmm) menerapkan kekuatan uji F, setelah sampel ditekan,area kontak S ((mm2) antara indenter bola dan sampel dihitung dalam diameter cekung d ((mm) yang ditinggalkan oleh indenter, dan nilai yang diperoleh oleh kekuatan uji dikecualikan. Ketika indenter adalah bola baja, simbolnya adalah HBS, dan ketika bola karbida semen adalah HBW. k adalah konstan (1/g = 1/9.80665 = 0,102).

2Kekerasan Vickers

Kekerasan Vickers (simbol HV) adalah metode pengujian yang paling banyak digunakan yang dapat diuji dengan kekuatan pengujian apa pun, terutama di bidang kekerasan kecil di bawah 9,807N.

Kekerasan Vickers adalah nilai yang diperoleh dengan membagi kekuatan uji F ((N) dengan area kontak S ((mm2) antara pelat standar dan indenter, dihitung berdasarkan panjang diagonal d ((mm,panjang rata-rata di kedua arah) dari embusan yang terbentuk pada plat standar oleh indenter (diamond kerucut tetragonal, sudut permukaan relatif = 136 ̊) pada gaya uji F ((N). k adalah konstan (1/g=1/9.80665)

3Kekerasan tulang rusuk.

Kekerasan Knoop (simbol HK), seperti yang ditunjukkan dalam rumus berikut, is calculated by dividing the test force by the indentation projection area A (mm2) based on the longer diagonal length d (mm) of the indentation formed on the standard sheet at the test force F by pressing the long diamond indenter with relative side angles of 172˚30' and 130˚.

Kekerasan Knoop juga dapat diukur dengan menggantikan indenter Vickers dari tester mikrohardness dengan indenter Knoop.

4Kekerasan Rockwell

Kekerasan Rockwell (simbol HR) atau kekerasan permukaan Rockwell diukur dengan menerapkan kekuatan pra-pemuatan pada lembaran standar menggunakan indenter berlian (kunci ujung Sudut: 120 ̊, jari-jari ujung: 0.2 mm) atau indenter bola (bola baja atau bola karbida), kemudian menerapkan kekuatan uji dan mengembalikan kekuatan pra-pemuatan.

Nilai kekerasan ini berasal dari rumus kekerasan, yang dinyatakan sebagai perbedaan antara kedalaman pengendapan h ((μm) antara gaya yang terisi sebelumnya dan gaya uji.Tes kekerasan Rockwell menggunakan kekuatan pra-pemuatan 98.07N, dan uji kekerasan permukaan Rockwell menggunakan kekuatan pra-pemuatan 29,42N. Simbol spesifik yang diberikan dalam kombinasi dengan jenis indenter, kekuatan uji, dan rumus kekerasan disebut skala.Standar Industri Jepang (JIS) mendefinisikan berbagai skala kekerasan terkait.

HR ((Diamond indenter, kekerasan Rockwell) = 100-h/0,002 h: mm

HR ((Ball indenter, kekerasan Rockwell) = 130-h/0,002 h: mm

HR ((Diamond/ball indenter, kekerasan permukaan Rockwell) = 100-h/0,001 h:mm

Mesin pengujian kekerasandigunakan secara luas karena mudah dan cepat dioperasikan dan dapat diuji langsung di permukaan bahan baku atau bagian.

Panduan Pemilihan Kekerasan

Panduan pemilihan metode pengujian kekerasan untuk referensi Anda:

Konversi pemilihan kekerasan

• Konversi Knoop ke Vickers

• Berdasarkan fakta bahwa benda dengan kekerasan yang sama memiliki ketahanan yang sama untuk kedua jenis Knoop Vickers indenter,tegangan dari dua jenis Vickers Knoop indenter di bawah beban dikurangkan masing-masing, dan kemudian menurut σHK = σHV, HV = 0,968HK diperoleh. Rumus ini diukur dengan beban rendah, dan kesalahan relatif besar. Selain itu, ketika nilai kekerasan lebih besar dari HV900,Kesalahan dari rumus ini sangat besar, dan nilai referensi hilang.
• Setelah turunan dan koreksi, rumus konversi kekerasan Knoop dan kekerasan Vickers diusulkan.

Diverifikasi dengan data aktual, kesalahan konversi relatif maksimum dari rumus adalah 0,75%, yang memiliki nilai referensi yang tinggi.

• Konversi dari Rockwell ke Vickers

• Untuk Hans· Rumus konversi Qvarnstorm yang diusulkan oleh Qvarnstorm dimodifikasi untuk mendapatkan rumus konversi kekerasan Rockwell ke kekerasan Vickers:

Rumus ini dikonversi dengan data standar kekerasan logam besi yang diterbitkan di Cina dan kesalahan HRC-nya pada dasarnya berada dalam kisaran ± 0,4HRC, kesalahan maksimumnya hanya 0,9HRC,dan kesalahan HV maksimum yang dihitung adalah ±15HV.

• Menurut tekanan σHRC = σHV dari indenter yang berbeda, rumus diperoleh dengan menganalisis kurva hubungan antara kekerasan Rockwell dan kedalaman indentasi kekerasan Vickers.

Rumus ini dibandingkan dengan nilai konversi eksperimen standar nasional dan kesalahan antara hasil perhitungan rumus konversi dan nilai eksperimen standar adalah ± 0.1HRC.

• Menurut data eksperimen yang sebenarnya, konversi kekerasan Rockwell ke kekerasan Vickers dibahas dengan regresi linier, dan rumus diperoleh:

Rumus ini memiliki rentang penggunaan yang kecil dan kesalahan yang besar, tetapi mudah dihitung dan dapat digunakan ketika akurasi tidak tinggi.

• Konversi kekerasan Rockwell ke kekerasan Brinell

• Hubungan antara Brinell indentasi dan Rockwell kedalaman indentasi dianalisis, dan rumus konversi diperoleh sesuai dengan tekanan σHRC = σHB dari indenter.

Kesalahan antara hasil perhitungan dan nilai eksperimen standar adalah ± 0,1HRC.

• Menurut data eksperimen yang sebenarnya, rumus ini diperoleh dengan metode regresi linier.

Kesalahan rumus besar, dan rentang penggunaan kecil, tetapi perhitungan sederhana, dan dapat digunakan ketika akurasi tidak tinggi.

• Konversi Brinell ke Vickers

Hubungan antara kekerasan Brinell dan kekerasan Vickers juga didasarkan pada σHB=σHV.

Hasil konversi dari rumus ini dibandingkan dengan nilai konversi standar nasional, dan kesalahan konversi adalah ± 2HV.

• Konversi Knoop ke Rockwell

Karena kurva Knoop dan Rockwell yang sesuai mirip dengan parabola, rumus konversi kira-kira berasal dari kurva.

Rumus ini akurat dan dapat digunakan sebagai referensi.