Металл материалын гадаргууг хатуу биетүүдээр хонхойлгох чадварыг хатуулаг гэж нэрлэдэг. Туршилтын янз бүрийн арга, хэрэглээний цар хүрээнээс хамааран хатуулгийг Бринеллийн хатуулаг, Роквеллийн хатуулаг, Викерсийн хатуулаг, Шор хатуулаг, бичил хатуулаг болон өндөр температурын хатуулаг гэж хувааж болно. Хоолойд түгээмэл хэрэглэгддэг гурван хатуулаг байдаг: Бринеллийн хатуулаг, Роквеллийн хатуулаг, Викерсийн хатуулаг.
A. Бринеллийн хатуулаг (HB)
Тодорхой диаметртэй ган бөмбөлөг эсвэл карбидын бөмбөлөг ашиглан дээжийн гадаргуу дээр заасан туршилтын хүчээр (F) дарна. Тодорхой барих хугацааны дараа туршилтын хүчийг авч, дээжийн гадаргуу дээрх хонхорхойн диаметрийг (L) хэмжинэ. Бринеллийн хатуулгийн утга нь туршилтын хүчийг хонхорхойтой бөмбөрцгийн гадаргуугийн талбайд хувааж гаргаж авсан харьцаа юм. HBS (ган бөмбөлөг)-ээр илэрхийлсэн нэгж нь N/mm2 (MPa) байна.
Тооцооллын томъёо нь:
Томъёонд: F–металл дээжийн гадаргуу дээр дарагдсан туршилтын хүч, N;
D – Туршилтын ган бөмбөлгийн диаметр, мм;
d – хонхорхойн дундаж диаметр, мм.
Бринеллийн хатуулгийн хэмжилт нь илүү нарийвчлалтай бөгөөд найдвартай боловч ерөнхийдөө HBS нь зөвхөн 450N/mm2 (MPa)-аас доош металл материалд тохиромжтой бөгөөд илүү хатуу ган эсвэл нимгэн хавтангуудад тохиромжгүй. Ган хоолойн стандартуудын дунд Бринеллийн хатуулаг хамгийн өргөн хэрэглэгддэг. Доод диаметр d-ийг ихэвчлэн материалын хатуулгийг илэрхийлэхэд ашигладаг бөгөөд энэ нь ойлгомжтой бөгөөд тохиромжтой байдаг.
Жишээ: 120HBS10/1000130: Энэ нь 10 мм диаметртэй ган бөмбөлөг ашиглан 1000Kgf (9.807KN) туршилтын хүчээр 30 секунд (секунд) хэмжсэн Бринеллийн хатуулгийн утга нь 120N/mm2 (MPa) байна гэсэн үг юм.
B. Роквеллийн хатуулаг (HR)
Бринеллийн хатуулгийн тесттэй адил Роквеллийн хатуулгийн тест нь хонхорхойн гүнийг хэмждэгт оршино. Өөрөөр хэлбэл, анхны туршилтын хүч (Fo) болон нийт туршилтын хүчний (F) дараалсан үйлчлэлийн дор хонхорхойг (ган тээрмийн конус эсвэл ган бөмбөлөг) дээжийн гадаргуу дээр дардаг. Тодорхойлсон барих хугацааны дараа гол хүчийг арилгана. Туршилтын хүчийг хэмжсэн үлдэгдэл хонхорхойн гүний нэмэгдэл (e)-г ашиглан хатуулгийн утгыг тооцоолно. Үүний утга нь HR тэмдэгээр илэрхийлэгдсэн нэргүй тоо бөгөөд ашигласан масштаб нь A, B, C, D, E, F, G, H, K зэрэг 9 масштабыг агуулдаг. Тэдгээрийн дотор гангийн хатуулгийн тестэд түгээмэл хэрэглэгддэг масштабууд нь ерөнхийдөө A, B, C, тухайлбал HRA, HRB, HRC юм.
Хатуулгийн утгыг дараах томъёогоор тооцоолно.
А ба С хэмжүүрээр турших үед HR=100-e
В шатлалаар турших үед HR=130-e
Томъёонд e – үлдэгдэл хонхорхойн гүний нэмэгдлийг 0.002 мм-ийн тодорхойлсон нэгжээр илэрхийлнэ, өөрөөр хэлбэл хонхорхойн тэнхлэгийн шилжилт нэг нэгж (0.002 мм) байх үед энэ нь Роквеллийн хатуулгийн нэг тоогоор өөрчлөгдсөнтэй тэнцүү байна. e утга их байх тусам металлын хатуулаг бага байх ба эсрэгээрээ.
Дээрх гурван хэмжээсийн хэрэгжих хүрээ дараах байдалтай байна.
HRA (алмазан конус хэлбэрийн хонхорхой) 20-88
HRC (алмазан конус хэлбэрийн хонхорхой) 20-70
HRB (диаметр 1.588мм ган бөмбөлөг хонхорхой) 20-100
Роквеллийн хатуулгийн шинжилгээ нь одоогоор өргөн хэрэглэгддэг арга бөгөөд HRC-г ган хоолойн стандартад ашигладаг бөгөөд Бринеллийн HB хатуулгийн дараа ордог. Роквеллийн хатуулгийг металл материалыг маш зөөлөнөөс маш хатуу хүртэл хэмжихэд ашиглаж болно. Энэ нь Бринеллийн аргын сул талыг нөхдөг. Энэ нь Бринеллийн аргаас илүү энгийн бөгөөд хатуулгийн утгыг хатуулгийн машины залгуураас шууд уншиж болно. Гэсэн хэдий ч жижиг хонхорхойтой тул хатуулгийн утга нь Бринеллийн арга шиг нарийвчлалтай биш юм.
C. Викерсийн хатуулаг (HV)
Викерсийн хатуулгийн тест нь мөн хонхорхойн туршилтын арга юм. Энэ нь сонгосон туршилтын хүч (F)-ээр эсрэг талын гадаргуугийн хооронд 1360 өнцөг бүхий дөрвөлжин пирамид хэлбэрийн алмазан хонхорхойг туршилтын гадаргуу руу дарж, заасан барих хугацааны дараа арилгана. Хүчээр хонхорхойн хоёр диагоналын уртыг хэмжинэ.
Викерсийн хатуулгийн утга нь туршилтын хүчний хонхорхой гадаргуугийн талбайд хуваасан харьцаа юм. Үүний тооцооллын томъёо нь:
Томъёонд: HV–Викерсийн хатуулгийн тэмдэг, N/mm2 (MPa);
F–туршилтын хүч, N;
d – догол мөрийн хоёр диагоналын арифметик дундаж, мм.
Викерсийн хатуулагт ашигласан туршилтын хүч F нь 5 (49.03), 10 (98.07), 20 (196.1), 30 (294.2), 50 (490.3), 100 (980.7) Kgf (N) болон бусад зургаан түвшин юм. Хатуулгийн утгыг хэмжиж болно. Хүрээ нь 5~1000HV байна.
Илэрхийллийн аргын жишээ: 640HV30/20 гэдэг нь 20С (секунд)-ийн турш 30Hgf (294.2N) туршилтын хүчээр хэмжсэн Викерсийн хатуулгийн утга нь 640N/mm2 (MPa) байна гэсэн үг юм.
Викерсийн хатуулгийн аргыг маш нимгэн металл материал болон гадаргуугийн давхаргын хатуулгийг тодорхойлоход ашиглаж болно. Энэ нь Бринелл болон Роквеллийн аргуудын гол давуу талуудтай бөгөөд тэдгээрийн үндсэн дутагдлыг даван туулдаг боловч Роквеллийн арга шиг энгийн биш юм. Викерсийн аргыг ган хоолойн стандартад ховор хэрэглэдэг.
Нийтэлсэн цаг: 2024 оны 4-р сарын 3
