Rockwellhårdhetstest för metaller
Rockwellhårdhetstestet är enkelt uttryckt en metod för att mäta hårdheten hos material. Rockwellhårdhetsskalan administreras vanligtvis för att karakterisera hårdheten hos metaller, såsom tunt stål, cementerade karbider, bly, aluminium, zink, kopparlegeringar, titan och järn. Men skalan används också för att testa vissa plaster.
Hårdhet, som mäts med Rockwellskalan, avser motståndskraft mot penetration. Testet har fått sitt namn efter Stanley P. Rockwell, som utformade testet och de ursprungliga maskinerna och senare sålde rättigheterna till dem. Testet genomfördes för första gången 1919.
Hur Rockwells hårdhetsmätning fungerar
Rockwells hårdhetsmätning mäter hårdheten på enklast möjliga sätt: genom att trycka in en indentator i materialets yta med en viss belastning och sedan mäta hur långt indentatorn kunde tränga in. För det mesta består indentatorn av antingen en stålkula eller en diamant.
Men verkligheten är naturligtvis mycket mer komplex, eftersom metallprover varierar radikalt. Därför kan inte samma tillvägagångssätt användas för alla prover. Det finns faktiskt 30 olika Rockwellskalor. Var och en använder en annan kombination av testkrafter och typer av indentatorer. När utvärderare väljer en lämplig skala för ett metallprov tar de hänsyn till provmaterialets storlek och form, dess homogenitet och begränsningarna för varje skala.
Och även om det finns ett antal Rockwell-tester är de vanligaste för mycket hårda material Rockwell och Rockwell C. När materialet är mycket tunt måste lättare belastningar användas: Rockwell 30T, 1ST, Rockwell 15-N och 30-N-skalorna. Som du kan se av dessa mätningar har Rockwellhårdhetssiffrorna ett prefix som särskiljer den Rockwellskala som används i samband med kombinationen av belastning och indentator.
Det finns omvandlingstabeller som gör det möjligt att konvertera från en metod för hårdhet till en annan, men man måste komma ihåg att dessa omvandlingstabeller inte kan konvertera exakt från den ena till den andra.
De flesta som tittar på resultat från Rockwellhårdhetsmätningar är omedvetna om att det finns flera typer av skalor. Därför kanske de inte förstår att omvandlingstabellerna inte är helt exakta. Det beror på att Rockwell-mätningar inte har några enheter. Som Sizes.com förklarar: ”Symbolen är HR följt av en bokstav som anger en av ett antal möjliga skalor. Till exempel betyder ’HRC 96’ 96 på Rockwell C-skalan.”
En jämförbar skala med Rockwellhårdhet
Rockwellskalan har jämförts med Mohs-testet och Brinellskalan. Brinellskalan utvecklades av den svenske ingenjören Johann A. Brinell 1910 och fungerar på följande sätt. En belastning appliceras på en härdad stålkula som sitter på en plan yta av den metall som väntar på att utvärderas. Därefter bedöms diametern på den buckla som bildas.
Enligt Sizes.com mäts hårdheten med denna formel: ”Brinelltalet som anger metallens hårdhet är sedan belastningen på kulan i kilogram dividerat med den sfäriska ytan av bucklan i kvadratmillimeter.”
.