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Détection de dureté métallique

La dureté est un indicateur de performance important pour mesurer la dureté et la dureté des matériaux métalliques. Il indique la capacité du matériau à résister à des objets durs en appuyant localement dans sa surface. Il reflète généralement la capacité de la déformation plastique, de l'indentation ou des rayures. Généralement, plus la dureté est élevée, meilleure est la résistance à l'usure.

Selon la méthode de test, la dureté est divisée en trois types.:Gratter la dureté, appuyer sur la dureté, la dureté de rebond:

Stratch dureté: il est principalement utilisé pour comparer la douceur et la dureté des différents matériaux. La méthode consiste à choisir une tige avec une douceur et une dureté différentes aux deux extrémités et de rayer le matériau mesuré le long de la tige et de déterminer la douceur et la dureté du matériau mesurées en fonction de l'emplacement des rayures. Qualitativement parlant, les rayures tirées par des matériaux durs sont longues, tandis que les rayures tirées par des matériaux mous sont courtes.

Dureté de presse: la capacité de la surface du matériau à résister à la déformation plastique causée par un autre objet lorsqu'il est pressé,L'exempte spécifié est pressée dans le matériau à mesurer avec une certaine charge, et la douceur et la dureté du matériau à mesurer sont comparées à la taille de la déformation plastique locale à la surface du matériau. En raison de la tête d'indentation différente, de la durée de charge et de charge.

Dureté du rebond: La dureté du matériau est déterminée en impactant l'échantillon à une certaine hauteur avec une tête de marteau d'une certaine masse et en mesurant la hauteur de rebond de la surface du matériau.

Les indicateurs de dureté couramment utilisés comprennent la dureté Brinell, la dureté Rockwell et la dureté Vickers. Tous sont du dureté de presse. La valeur de dureté indique la capacité de la surface du matériau à résister à la déformation plastique causée par un autre objet lorsqu'il y est pressé.

  1. Dureté de Brinell

Diagramme schématique de la dureté BrinellSchéma de dureté Brinell

Principe de la mesure de la dureté de Brinell: Utilisation du diamètre D Boule en acier éteinte ou indemne de boule en carbure cimentée avec force d'essai correspondante F Appuyez sur la surface du matériau, retirez la force d'essai après le temps de maintien spécifié et mesurez le diamètre moyen de l'indentation résiduelle avec un microscope de lecture.d, la valeur de dureté est représentée par la pression exercée sur la surface perpendiculaire de l'indentation de la couronne sphérique. Les mesures réelles peuvent être mesuréesdUne fois la valeur vérifiée, la valeur de dureté peut être obtenue ou calculée (voir la formule de calcul ci-dessous, la formule est à partir de ASTM E10). Symboles communs pour la dureté de Brinell HB ou HBW exprimer.

Caractéristiques de dureté de Brinell:

Avantages: La valeur de mesure est stable, précise et peut refléter la dureté moyenne du matériau de manière plus réaliste;

Inconvénients: grande indentation, fonctionnement lent et ne convient pas aux pièces finies et minces produites en masse;

Brinel de mesure de la dureté: utilisée pour la mesure de la dureté des matières premières et des produits semi-finis, et peut être utilisée pour mesurer la fonte; Métaux non ferreux (métaux non ferreux), aciers à dureté inférieure (comme le recuit, les aciers normalisés et trempés).

 
  1. Dureté rockwell

Principe de mesure de la dureté Rockwell:

LuoSchéma schématique de la duretéSchéma de dureté rockwell

Sélectionnez l'intecteur approprié (inducteur de cône à billes de diamant ouCarbure de tungstèneballe) et chargement.Mettre la têtePressionentrerLa profondeur laissée derrière la surface de l'échantillon est utilisée pour déterminer la valeur de dureté du matériau, et la force de test est divisée en deux niveaux (première force d'essai)F0et la force de test principaleF1) Appuyez sur la surface de l'échantillon. Une fois la force d'essai initiale chargée, la profondeur d'indentation initiale est mesurée. La force d'essai principale est ensuite appliquée et la profondeur d'indentation finale est mesurée lorsque la force d'essai primaire est maintenue après la suppression de la force d'essai principale..

Le test Rockwell est généralement divisé en deux catégories:Test de dureté Rockwell et test de dureté Rockwell Surface. La différence évidente entre les deux classifications expérimentales réside dans la différence dans les forces expérimentales utilisées. Pour le test de dureté Rockwell, la force de test initiale est 10kgf (98n), la force d'essai totale est 60kgf (589n),100 kgf (981n)et 150 kg (1471n). Pour le test de dureté Rockwell Surface, la force de test initiale est 3kgf (29N), la force d'essai totale est15kgf (147N),30 kgf (294n) et 45 kgf (441n).

La dureté Rockwell est basée sur la différence entre la profondeur d'indentation finale et la profondeur d'indentation initialehet les constantesNetSCalculé,formule:Hr = n-h / s

N-Valeur constante du diamant100, valeur de tête de balle130

H——Retirez la force d'essai principale, la profondeur du résidu d'indentation sous la force d'essai initiale

S--Test de dureté RockwellObtenez la valeur 0,002,Test de dureté de surface RockwellObtenez la valeur 0,001

Plus la profondeur d'indentation du matériau est profonde, plus la dureté Rockwell est élevée. Au contraire, plus la dureté Rockwell est faible.

Il y a trois dureté Rockwell couramment utilisée:HRA, HRB et HRC, parmi lequel HRC Le plus largement utilisé.

Dureté rockwellCaractéristiques:

Avantages: il est rapide et facile à utiliser, et la valeur de dureté peut être lue directement à partir du cadran. En raison de la petite pression d'air,doncLa dureté des pièces plus minces peut être reproduite.

Inconvénients: la précision est mauvaise et la valeur de dureté fluctue considérablement. Habituellement, il doit être mesuré plusieurs fois dans différentes parties de l'échantillon, et la valeur moyenne est la valeur de dureté du matériau.

 
  1. Vickers dureté

dimensionSchéma schématique de la duretéVickersl Schéma de dureté

Dureté Vickers (symboleHV), similaire à la dureté de Brinell. L'angle de la surface opposée est136 °Indemne de pyramide quadrilatère en diamant, avec force de test spécifiéeFAppuyez sur la surface de l'échantillon, retirez la force d'essai après avoir maintenu le temps spécifié et mesurez la longueur diagonale de l'indentation à la surface de l'échantillon. La valeur de dureté est représentée par la pression moyenne exercée par une surface unitaire de l'indentation quadrilatère positive.

Hv =constante×Force d'essai/Surface d'indentation≈0,1891 f／d2

Où:Hv-Symbole de dureté Vickers;F-Force de test,N;d--Deux lignes d'indentation diagonalesd1,d2moyenne arithmétique deMM;

Caractéristiques du test de dureté Vickers:

avantage:(1)L'indentation du test de dureté Vickers est carrée en quadrilatère, avec un profil de lumière transparent et une mesure diagonale plus précise. Par conséquent, le test de dureté Vickers est le plus précis parmi les méthodes de test de dureté couramment utilisées, et sa répétabilité est également très bonne, ce qui est meilleur que le test de dureté de Brinell.

  1. La plage de mesure du test de dureté Vickers est large et peut mesurer presque tous les matériaux métalliques couramment utilisés dans l'industrie, des matériaux très doux (plusieurs unités de dureté Vickers) aux matériaux très durs (3000Toutes les unités de dureté Vickers peuvent être mesurées.
  2. Le plus grand avantage du test de dureté Vickers est que sa valeur de dureté est indépendante de l'ampleur de la force d'essai. Pour les matériaux avec dureté uniforme, la force de test peut être sélectionnée à volonté et sa valeur de dureté ne changera pas. Cela équivaut à avoir une échelle uniforme sur une très large gamme de dureté. En comparaison, il est supérieur au test de dureté Rockwell.
  3. Dans la gamme des valeurs de dureté moyenne et faible, sur le même matériau uniforme, le test de dureté Vickers et les résultats du test de dureté Brinell obtiendront des valeurs approximativement de dureté.
  4. Le test de dureté de la force de test peut être aussi petit que 10gf, L'indentation est très petite, ce qui convient très pour tester des feuilles minces et des matériaux métalliques minces.

Inconvénients: l'efficacité du test de dureté Vickers est faible, nécessite une technologie de test élevée et nécessite une finition en surface élevée de l'échantillon. Il nécessite généralement un échantillon spécial, qui est gênant et qui prend du temps à fonctionner.

Plusieurs méthodes de soudage couramment utilisées pour souder des tuyaux en acier

Structure métallographique commune de l'acier