So sánh độ cứng và mối quan hệ với sức kéo

Độ cứng là thước đo khả năng chống biến dạng cục bộ của vật liệu, đặc biệt là biến dạng nhựa, hốc hoặc trầy xước, và là chỉ số về độ mềm hoặc độ cứng của vật liệu.Các phương pháp đo độ cứng chủ yếu bao gồm nhănTrong số đó, HRC, HV và HB là ba chỉ số độ cứng thường được sử dụng, đại diện cho độ cứng Rockwell trên thang C, độ cứng Vickers và độ cứng Brinell,tương ứngDưới đây là một giới thiệu về ba loại độ cứng này, các kịch bản ứng dụng của chúng và mối quan hệ của chúng với độ bền kéo:

• Định nghĩa: Trong thử nghiệm độ cứng Rockwell, một con nón kim cương được sử dụng để đo độ sâu biến dạng nhựa của nếp nhăn để xác định giá trị độ cứng.
• Kịch bản ứng dụng: Chủ yếu được sử dụng để đo vật liệu cứng hơn, chẳng hạn như thép xử lý nhiệt, thép vòng bi, thép công cụ, v.v.
• Mối quan hệ với Độ bền kéo: Khi độ cứng của thép dưới 500HB, độ bền kéo tỷ lệ trực tiếp với độ cứng, tức là, [text{Tensile Strength(kg/mm2)}=3.2timestext{HRC}.

• Định nghĩa: Độ cứng của Vickers sử dụng một thợ thu nhập kim cương hình vuông với góc đối diện tương đối là 136 °, nhấn vào bề mặt vật liệu với một lực thử nghiệm được chỉ định,và giá trị độ cứng được thể hiện bằng áp suất trung bình trên diện tích bề mặt đơn vị của đường nhô kim tự tháp vuông.
• Kịch bản ứng dụng: Thích hợp để đo các vật liệu khác nhau, đặc biệt là vật liệu mỏng hơn và các lớp làm cứng bề mặt, chẳng hạn như các lớp carburized và nitrided.
• Mối quan hệ với Độ bền kéo: Có một mối quan hệ tương ứng nhất định giữa giá trị độ cứng và độ bền kéo, nhưng mối quan hệ này không hợp lệ trong tất cả các kịch bản,đặc biệt là trong các điều kiện xử lý nhiệt khác nhau.

• Định nghĩa: Độ cứng Brinell sử dụng một quả bóng thép cứng hoặc quả bóng cacbon tungsten có đường kính nhất định để nhấn vào bề mặt kim loại để được thử nghiệm với tải trọng thử nghiệm nhất định,đo đường kính của vết thâm trên bề mặt, và tính toán tỷ lệ của diện tích bề mặt hình cầu của vết thâm vào tải.
• Kịch bản ứng dụng: Thông thường được sử dụng khi vật liệu mềm hơn, chẳng hạn như kim loại phi sắt, thép trước khi xử lý nhiệt hoặc thép sau khi nung.
• Mối quan hệ với độ bền kéo: Khi độ cứng của thép dưới 500HB, độ bền kéo tỷ lệ trực tiếp với độ cứng, tức là,[text{Tensile Strength(kg/mm2)}=frac{1}{3}timestext{HB}].

Có một mối quan hệ tương ứng gần đúng giữa các giá trị độ cứng và các giá trị độ bền kéo.Điều này là do giá trị độ cứng được xác định bởi sức đề kháng biến dạng nhựa ban đầu và sức đề kháng biến dạng nhựa tiếp tục. càng cao độ bền của vật liệu, càng cao khả năng chống biến dạng nhựa, và càng cao giá trị độ cứng.mối quan hệ này có thể khác nhau trong các điều kiện xử lý nhiệt khác nhau, đặc biệt là trong trạng thái làm nóng ở nhiệt độ thấp, nơi sự phân bố các giá trị độ bền kéo rất phân tán, khiến việc xác định chính xác trở nên khó khăn.

Tóm lại, HRC, HV và HB là ba phương pháp thường được sử dụng để đo độ cứng vật liệu, mỗi phương pháp áp dụng cho các vật liệu và kịch bản khác nhau,và chúng có một mối quan hệ nhất định với sức bền kéo của vật liệuTrong các ứng dụng thực tế, phương pháp thử nghiệm độ cứng thích hợp nên được chọn dựa trên các đặc điểm của vật liệu và các yêu cầu thử nghiệm.