برينل مقابل صلابة روكويل: الفرق والمقارنة

تستخدم اختبارات الصلابة للتحقق من صلابة المادة. يتم إجراء اختبار الصلابة بمساعدة آلة تسمى جهاز اختبار الصلابة.

تتوفر أنواع عديدة من أجهزة اختبار الصلابة. يتم ذلك عن طريق اختراق المادة التي يتم اختبارها باستخدام مادة أصعب من مادة أخذ العينات.

تساعد اختبارات الصلابة في تحديد مقاومة المادة للتشوهات. اختبارات صلابة برينل وروكويل هي أكثر اختبارات الصلابة المستخدمة شيوعًا.

الوجبات السريعة الرئيسية

1. يستخدم اختبار صلابة برينل مسافة بادئة كروية ويقيس حجم المسافة البادئة ، وهو مناسب لاختبار العينات الكبيرة والأسطح الخشنة.
2. يستخدم اختبار صلابة Rockwell مخروطًا ماسيًا أو كرة فولاذية ويقيس عمق المسافة البادئة ، وهو مناسب للعينات الصغيرة والأسطح الملساء.
3. يوفر اختبار صلابة روكويل نتائج أسرع وأقل تدميراً من اختبار صلابة برينل.

برينل مقابل روكويل صلابة

يتضمن اختبار صلابة برينل الضغط على كرة كربيد التنجستن بقطر معين في سطح المادة التي يتم اختبارها بقوة محددة مسبقًا. يستخدم اختبار صلابة Rockwell كرة فولاذية صلبة بحجم معين يتم ضغطها في المادة تحت حمولة محددة.

صلابة برينل هي أحد المقاييس التي يتم من خلالها قياس مستوى صلابة المادة. الأداة المستخدمة في هذا الاختبار تسمى برينل إندينتر.

يتم استخدام هذا المقياس لعمل مسافات بادئة على العينة ، ثم يتم تحويل المسافة البادئة المقاسة إلى قيمة باستخدام مقياس صلابة برينل.

صلابة روكويل هي أيضًا مقياس لقياس صلابة المادة ، تمامًا مثل صلابة برينل. كما أن لديها إندينتر روكويل محدد.

هذه المسافة البادئة لها حجم محدد ، ويتم تطبيق مقدار معين من القوة على العينة لتشكيل مسافة بادئة. ثم يتم تحويل القياسات إلى قيم صلابة روكويل.

جدول المقارنة

معلمات المقارنة	صلابة برينل	روكويل صلابة
دقة	أقل من دقيقة	دقيق جدا
إندينتر	كرة فولاذية كروية	مخروط الماس وكرة فولاذية كروية
حجم إندينتر	10mm
مدة الدراسة	30-60 ثانية	10-15 ثانية
حساسية	حساس للعيوب الصغيرة على سطح العينة	ليست حساسة جدا للعيوب
عائق	لا يمكن قياس العينات الصعبة جدًا	قد يتعرض مخروط إندينتر للكسر

ما هي صلابة برينل؟

آلة صلابة برينل لها إندينتر قطره 10 مم. يجب أن يكون إندينتر كرة فولاذية صلبة أو كرة كرباميد. يمكن استخدام هذه الكرة الكروية لممارسة حمل يبلغ حوالي 3000 كجم في حالة وجود مادة صلبة.

ومع ذلك، يمكن تقليل هذا الحمل عندما تكون المادة التي تم اختبارها أكثر ليونة لتجنب المسافة البادئة الإضافية. يتم استخدام صلابة برينل لتحديد صلابة المواد ذات الهياكل غير المتجانسة.

يجب تحضير سطح العينة قبل المسافة البادئة. يجب أن تكون مسطحة ومثالية. أي عيوب يمكن أن تؤدي إلى الخطأ.

اختبار صلابة برينل سهل الحمل ومحمول. يتم قياس قطر الشق الذي تم إجراؤه باستخدام جهاز الاختبار بمساعدة مجهر بسيط منخفض الطاقة.

يتم الحصول على قيمة صلابة برينل عن طريق قسمة الحمل المطبق على مساحة السطح للمسافة البادئة. يجب ألا يكون هناك اهتزاز أثناء القياس لأنه يمكن أن يؤثر على القيمة ويؤدي إلى الخطأ.

يمكن تطبيق اختبار صلابة برينل على جميع أنواع المواد. الحمل المطبق مرتفع مقارنة بأجهزة اختبار الصلابة الأخرى. يمكن تعديل حجم indenter والحمل وفقًا لذلك.

نظرًا لأن مختبري برينل يستخدمون مسافة بادئة كروية تمارس الضغط بشكل متساوٍ ، فهناك فرصة ضئيلة لحدوث الخطأ.

ما هي صلابة روكويل؟

طريقة صلابة روكويل هي الطريقة العالمية لاختبار الصلابة. لا تحتوي هذه الطريقة على معدات بصرية مثل المجهر لقياس المسافة البادئة. هناك نوعان من المسافات البادئة المستخدمة في هذه الطريقة.

أحدهما عبارة عن مخروط من الماس والآخر عبارة عن كرة فولاذية. يتم استخدام المخروط الماسي في عينات صلبة جدًا ، والتي يجب أن تكون أعلى من 785 نيوتن / مم² من الصلابة.

يتم استخدام الكرة الفولاذية في عينات أخرى أكثر ليونة. يجب أن يزداد قطر الكرة ، ويجب أن ينخفض ​​الحمل مع انخفاض صلابة المادة. يتم اختبار المواد البلاستيكية باستخدام مسافات بادئة كروية بأقطار أكبر.

تتجاهل هذه الطريقة الأخطاء لأنها ليست حساسة جدًا للعيوب في العينة. يمكن أيضًا قياس العينات الكروية أو الأسطوانية أو المخروطية الشكل. يستغرق وقتًا أقل ، ويتم إنشاء القيمة تلقائيًا.

لديها قدرة تحميل اختبار منخفضة. عادةً ما يتم اختبار سبائك الألومنيوم والفولاذ اللين والنحاس باستخدام هذه الطريقة. ومع ذلك ، بالنسبة لمواد الصلب غير المعالجة ، بالإضافة إلى هذه الطريقة ، يجب أيضًا استخدام طريقة برينل.

هناك ثلاثة أنواع من طرق صلابة روكويل. هم روكويل Cو Rockwell 15N و Rockwell B. تستخدم طريقة Rockwell C أداة indenter الماسية.

يتم استخدامه لاختبار صلابة المكسرات ، البراغي، أبازيم حزام الأمان ، إلخ. يستخدم Rockwell B أداة إندينتر فولاذية كروية. طريقة Rockwell 15N تمارس أ ضغط منخفض على العينة.

الاختلافات الرئيسية بين صلابة برينل وروكويل

1. حجم إندينتر المستخدم في اختبار برينل هو 10 ملم. إنها كرة فولاذية. في حين أن إندينتر المستخدم في صلابة روكويل هو إما مخروط ماسي أو كرة فولاذية كروية بقطر أقل من 4 مم.
2. في صلابة برينل ، يتم قياس مساحة السطح للمسافة البادئة ، لكن صلابة روكويل تقيس عمق المسافة البادئة التي تم إجراؤها.
3. تستخدم صلابة برينل لقياس المواد الصلبة ، بينما لا ينطبق اختبار روكويل على المواد شديدة الصلابة.
4. يتميز اختبار برينل بقدرة تحميل عالية مقارنة باختبار روكويل للصلابة ، والذي يتميز بقدرة تحميل منخفضة نسبيًا.
5. صلابة روكويل رخيصة وسهلة الاستخدام مقارنة باختبار برينل ، وهو مكلف لأنه يتضمن أدوات بصرية مثل المجهر.
6. يمكن الحصول على القيمة بسهولة في صلابة روكويل ، كما أنها دقيقة جدًا من صلابة برينل. لكن صلابة برينل يمكن أن تتعرض للأخطاء.

مراجع حسابات

1. https://asmedigitalcollection.asme.org/PVP/proceedings-abstract/PVP2004/191/299589

آخر تحديث: 17 أغسطس 2023