Test twardości Rockwella dla metali

Najprościej rzecz ujmując, test twardości Rockwella jest metodą pomiaru twardości materiałów. Skala twardości Rockwella jest zazwyczaj stosowana do określania twardości metali, takich jak cienka stal, węgliki spiekane, ołów, aluminium, cynk, stopy miedzi, tytan i żelazo. Jednak skala ta jest również stosowana do badania niektórych tworzyw sztucznych.

Twardość, mierzona w skali Rockwella, odnosi się do odporności na penetrację. Nazwa testu pochodzi od nazwiska Stanleya P. Rockwella, który opracował test i oryginalne maszyny, a później sprzedał prawa do nich. Test został po raz pierwszy przeprowadzony w 1919 roku.

Jak działa test twardości Rockwella

Test twardości Rockwella mierzy twardość w najprostszy możliwy sposób: poprzez wciśnięcie wgłębnika w powierzchnię materiału z określonym obciążeniem, a następnie zmierzenie, jak daleko wgłębnik był w stanie przeniknąć. W większości przypadków wgłębnik wykonany jest ze stalowej kulki lub diamentu.

Ale oczywiście rzeczywistość jest o wiele bardziej złożona, ponieważ próbki metali różnią się diametralnie. W związku z tym, nie można stosować tego samego podejścia do wszystkich próbek. W rzeczywistości, istnieje 30 różnych skal Rockwella. Każda z nich wykorzystuje inną kombinację sił i rodzajów wgłębników. Wybierając odpowiednią skalę dla próbki metalu, oceniający biorą pod uwagę wielkość i kształt badanego materiału, jego jednorodność oraz ograniczenia każdej skali.

Pomimo, że istnieje wiele testów Rockwella, najbardziej powszechne dla bardzo twardych materiałów są Rockwell i Rockwell C. Kiedy materiał jest bardzo cienki, należy stosować lżejsze obciążenia: skale Rockwell 30T, 1ST, Rockwell 15-N i 30-N. Jak widać na tych pomiarach, numery twardości Rockwella posiadają przedrostek, który rozróżnia skalę Rockwella użytą w korelacji z kombinacją obciążenia i wgłębnika.

Istnieją tabele konwersji, które pozwalają na przeliczenie z jednej metody twardości na inną, ale należy pamiętać, że te tabele konwersji nie mogą precyzyjnie przeliczać z jednej metody na drugą.

Większość ludzi, którzy patrzą na wyniki testów twardości Rockwella nie jest świadoma, że dostępnych jest wiele rodzajów skal. Dlatego też mogą nie rozumieć, że wykresy konwersji nie są całkowicie dokładne. Dzieje się tak, ponieważ pomiary Rockwella nie mają jednostek. Jak wyjaśnia Sizes.com, „symbolem jest HR, po którym następuje litera wskazująca jedną z wielu możliwych skal. Na przykład, 'HRC 96′ oznacza 96 w skali Rockwella C.”

Skala porównywalna z twardością Rockwella

Skala Rockwella została porównana do testu Mohsa i skali Brinella. Skala Brinella została opracowana przez szwedzkiego inżyniera Johanna A. Brinella w 1910 r., a jej działanie jest następujące. Obciążenie jest przykładane do hartowanej kulki stalowej, która jest umieszczona na płaskiej powierzchni metalu, który ma być oceniony. Następnie ocenia się średnicę powstałego wgniecenia.

Według Sizes.com, twardość mierzy się za pomocą tego wzoru: „Liczba Brinella wskazująca twardość metalu jest następnie obciążeniem kuli w kilogramach podzielonym przez sferyczną powierzchnię wgniecenia w milimetrach kwadratowych.”