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:
Bahan |
Kekerasan Micro Vickers (Keras knop) |
Sifat material permukaan kecil | Kekerasan Vickers | Kekerasan Rockwell | Permukaan Rockwell | Kekerasan Brinell |
Kekerasan pantai (HS) |
Kekerasan pantai ((HA/HC/HD) | Kekerasan Leeb |
Chip IC | ● | ● | |||||||
Tungsten karbida, keramik (alat pemotong) | ▲ | ● | ● | ● | |||||
Bahan Besi & Baja (Baja Pengolahan Panas) | ● | ▲ | ● | ● | ● | ● | ● | ||
Bahan non-logam | ● | ▲ | ● | ● | ● | ● | |||
Plastik | ▲ | ● | |||||||
roda penggiling | ● | ||||||||
Casting | ● | ||||||||
Karet, spons | ● |
bentuk |
Kekerasan Micro Vickers (Keras knop) |
Sifat material permukaan kecil | Kekerasan Vickers | Kekerasan Rockwell | Permukaan Rockwell | Kekerasan Brinell |
Kekerasan pantai (HS) |
Kekerasan pantai ((HA/HC/HD) | Kekerasan Leeb |
Lembar logam (safe razor, foil logam) | ● | ● | ● | ● | |||||
Lembar logam (safe razor, foil logam) | ● | ● | |||||||
Bagian kecil, bagian berbentuk jarum (jam, jam tangan, mesin jahit) | ● | ▲ | |||||||
Spesimen format besar (struktur) | ● | ● | ● | ||||||
Mikrostruktur bahan logam (ketegasan fase paduan multilayer) | ● | ● | |||||||
Plat plastik | ▲ | ▲ | ● | ● | |||||
Spons, lembaran karet | ● |
Pemeriksaan, Pengadilan |
Kekerasan Micro Vickers (Keras knop) |
Sifat material permukaan kecil | Kekerasan Vickers | Kekerasan Rockwell | Permukaan Rockwell | Kekerasan Brinell |
Kekerasan pantai (HS) |
Kekerasan pantai ((HA/HC/HD) | Kekerasan Leeb |
Kekuatan dan sifat bahan | ● | ● | ● | ● | ● | ● | ▲ | ● | ● |
Proses pengolahan panas | ● | ● | ● | ● | ▲ | ▲ | |||
Ketebalan lapisan pengeras karburasi | ● | ● | |||||||
Ketebalan lapisan dekarburisasi | ● | ● | ● | ||||||
Ketebalan lapisan pengeras api dan pemadam frekuensi tinggi | ● | ● | ● | ||||||
Uji kekerasan | ● | ● | |||||||
Kekerasan maksimum bagian las | ● | ||||||||
Kekerasan logam las | ● | ● | |||||||
Kekerasan suhu tinggi (karakteristik suhu tinggi, kelayakan kerja panas) | ● | ||||||||
Ketahanan fraktur (keramik) | ● | ● |
Konversi pemilihan kekerasan
Diverifikasi dengan data aktual, kesalahan konversi relatif maksimum dari rumus adalah 0,75%, yang memiliki nilai referensi yang tinggi.
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.
Rumus ini dibandingkan dengan nilai konversi eksperimen standar nasional dan kesalahan antara hasil perhitungan rumus konversi dan nilai eksperimen standar adalah ± 0.1HRC.
Rumus ini memiliki rentang penggunaan yang kecil dan kesalahan yang besar, tetapi mudah dihitung dan dapat digunakan ketika akurasi tidak tinggi.
Kesalahan antara hasil perhitungan dan nilai eksperimen standar adalah ± 0,1HRC.
Kesalahan rumus besar, dan rentang penggunaan kecil, tetapi perhitungan sederhana, dan dapat digunakan ketika akurasi tidak tinggi.
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.
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.