Rockwellova zkouška tvrdosti kovů

Jednoduše řečeno, Rockwellova zkouška tvrdosti je metoda měření tvrdosti materiálů. Rockwellova stupnice tvrdosti se obvykle používá k charakterizaci tvrdosti kovů, jako je tenká ocel, cementované karbidy, olovo, hliník, zinek, slitiny mědi, titan a železo. Stupnice se však používá také k testování některých plastů.

Tvrdost měřená podle Rockwellovy stupnice se vztahuje k odolnosti proti vniknutí. Název testu pochází od Stanleyho P. Rockwella, který test a původní stroje vymyslel a později na ně prodal práva. Test byl poprvé proveden v roce 1919.

Jak funguje Rockwellova zkouška tvrdosti

Rockwellova zkouška tvrdosti měří tvrdost nejjednodušším možným způsobem: vtlačením indentoru do povrchu materiálu s určitým zatížením a následným měřením, jak daleko byl indentor schopen proniknout. Většinou je indentor vyroben buď z ocelové kuličky, nebo z diamantu.

Skutečnost je však samozřejmě mnohem složitější, protože vzorky kovů se radikálně liší. V důsledku toho nelze pro všechny vzorky použít stejný přístup. Ve skutečnosti existuje 30 různých Rockwellových stupnic. Každá z nich používá jinou kombinaci zkušebních sil a typů indentorů. Při výběru vhodné stupnice pro kovový vzorek hodnotitelé zvažují velikost a tvar zkušebního materiálu, jeho homogenitu a omezení jednotlivých stupnic.

Přestože existuje celá řada Rockwellových stupnic, pro velmi tvrdé materiály se nejčastěji používají stupnice Rockwell a Rockwell C. Pokud je materiál velmi tenký, musí se použít lehčí zatížení: stupnice Rockwell 30T, 1ST, Rockwell 15-N a 30-N. V případě, že je materiál velmi tenký, musí se použít lehčí zatížení. Jak je vidět z těchto měření, čísla tvrdosti Rockwell obsahují předponu, která rozlišuje použitou stupnici Rockwell v korelaci s kombinací zatížení a indentoru.

Existují převodní tabulky, které umožní převod z jedné metody tvrdosti na jinou, ale je třeba mít na paměti, že tyto převodní tabulky nemohou přesně převádět z jedné na druhou.

Většina lidí, kteří se dívají na výsledky zkoušek tvrdosti podle Rockwella, si neuvědomuje, že je k dispozici více typů stupnic. Nemusí tedy pochopit, že převodní tabulky nejsou zcela přesné. Je to proto, že měření podle Rockwella nemá žádné jednotky. Jak vysvětluje server Sizes.com: „Symbol HR je následován písmenem označujícím jednu z několika možných stupnic. Například ‚HRC 96‘ znamená 96 na stupnici Rockwell C.“

Srovnatelná stupnice s Rockwellovou stupnicí tvrdosti

Rockwellova stupnice byla srovnávána s Mohsovým testem a Brinellovou stupnicí. Brinellovu stupnici vyvinul švédský inženýr Johann A. Brinell v roce 1910 a funguje následovně. Na kalenou ocelovou kuličku, která leží na rovném povrchu kovu čekajícího na vyhodnocení, se působí zatížením. Poté se vyhodnotí průměr důlku, který se vytvoří.

Podle webu Sizes.com se tvrdost měří podle tohoto vzorce: „Brinellovo číslo udávající tvrdost kovu je pak zatížení kuličky v kilogramech děleno kulovou plochou důlku v milimetrech čtverečních.“

.