سختی سنج فلزات چیست ؟

تست سختی معمولاً با فشار دادن یک جسم با ابعاد خاص و بارگذاری شده (داخل کننده) در سطح ماده ای که آزمایش می کنید انجام می شود. سختی با اندازه‌گیری عمق نفوذ فرورفتگی یا اندازه‌گیری اندازه اثر باقی‌مانده توسط یک فرورفتگی تعیین می‌شود.

تست های سختی که عمق نفوذ فرورفتگی را اندازه گیری می کنند عبارتند از: راکول، تست تورفتگی ابزاری، و سختی فرورفتگی توپ.

تست‌های سختی که اندازه اثر باقی‌مانده از فرورفتگی را اندازه‌گیری می‌کنند عبارتند از: Vickers، Knoop، و Brinell.

سختی یک ویژگی اساسی یک ماده نیست، بلکه به عنوان "مقاومتی که ماده در برابر تغییر شکل دائمی با نفوذ یک ماده سخت تر دیگر نشان می دهد" تعریف می شود.

هدف اصلی آزمایش سختی تعیین مناسب بودن یک ماده یا درمان خاصی است که ماده تحت آن قرار گرفته است.

مقدار کمی سختی همیشه باید در رابطه با موارد زیر ارزیابی شود:

1. نوع تورفتگی و هندسه آن


2. بار داده شده روی دندانه


3. مشخصات زمان بارگذاری خاص و مدت زمان بارگذاری مشخص.

1.      نوع ماده ای که باید سختی تست شود


2.      اینکه آیا رعایت یک استاندارد الزامی است یا خیر


3.      سختی تقریبی مواد


4.      همگنی/ناهمگنی مواد


5.      اندازه قطعه


6.      اینکه آیا نصب ضروری است یا خیر


7.      تعداد نمونه هایی که باید آزمایش شوند


8.      دقت لازم در نتیجه

Rockwell یک روش تست سختی سریع است که برای کنترل تولید، با بازخوانی مستقیم، عمدتاً برای مواد فلزی استفاده می‌شود. سختی راکول (HR) با اندازه‌گیری عمق یک فرورفتگی پس از فشار دادن یک فرورفتگی به ماده نمونه در یک بار مشخص محاسبه می‌شود.

•      معمولاً برای نمونه های هندسی بزرگتر استفاده می شود


•      یک "تست سریع" که عمدتاً برای مواد فلزی استفاده می شود


•      می تواند برای تست های پیشرفته مانند تست Jominy (End Quench) (HRC) استفاده شود.

ویکرز یک تست سختی برای تمام مواد جامد از جمله مواد فلزی است. سختی ویکرز (HV) با اندازه‌گیری طول‌های مورب یک فرورفتگی در ماده نمونه باقی‌مانده با معرفی یک فرورفتگی هرم الماس با یک بار مشخص محاسبه می‌شود. قطرهای تورفتگی به منظور تعیین سختی با استفاده از جدول یا فرمول به صورت نوری اندازه گیری می شوند.

     برای تست سختی تمام مواد جامد از جمله مواد فلزی استفاده می شود

     مناسب برای طیف وسیعی از کاربردها

     شامل یک زیر گروه از تست سختی جوش می باشد

تست سختی برینل برای تست سختی نمونه های بزرگتر در مواد با ساختار دانه درشت یا ناهمگن استفاده می شود. فرورفتگی تست سختی برینل (HBW) با استفاده از یک توپ کاربید تنگستن تأثیر نسبتاً بزرگی بر جای می گذارد. اندازه تورفتگی به صورت نوری خوانده می شود.

      برای موادی با ساختار دانه درشت یا ناهمگن استفاده می شود

      برای نمونه های بزرگتر می شود

      مناسب برای آهنگری و ریخته گری در جایی که عناصر ساختاری بزرگ هستند

مقیاس راکول سختی را با اندازه گیری عمق نفوذ یک فرورفتگی تحت یک بار بزرگ در مقایسه با فرورفتگی ایجاد شده توسط یک پیش بار تعیین می کند. مقیاس های مختلفی وجود دارد که با یک حرف مشخص می شوند و از بارها یا فرورفتگی های متفاوتی استفاده می کنند. نتیجه یک عدد بدون بعد است. فرورفتگی ها می توانند نوک الماس، توپ های فولادی یا تنگستن کاربید باشند.

روش های آزمایش راکول که در صنعت پلاستیک استفاده می شود ASTM D785 و ISO2039-2 هستند.

برای بیشتر مواد لاستیکی، اعداد سختی سنج Shore معمولاً به صورت Shore A یا Shore D ارائه می شوند، دو مقیاس سختی سنج Shore متفاوت اما مرتبط. پامترهای Shore A برای مواد نرم‌تر هستند و به اندازه‌ای وسیع هستند که لاستیک‌های انعطاف‌پذیر را تا پلاستیک‌های نیمه سفت و تقریباً بدون انعطاف پوشش می‌دهند. پامترهای Shore D برای مواد سخت‌تر هستند و لاستیک‌های سخت، پلاستیک‌های نیمه سخت و پلاستیک‌های سخت را مقایسه می‌کنند.

مقیاس سختی Shore A سختی لاستیک‌های قالب انعطاف‌پذیر را اندازه‌گیری می‌کند که از سختی بسیار نرم و انعطاف‌پذیر، متوسط و تا حدودی انعطاف‌پذیر، تا سخت تقریباً بدون هیچ انعطاف‌پذیری متغیر است. پلاستیک‌های نیمه سخت را می‌توان در قسمت بالایی مقیاس Shore A اندازه‌گیری کرد