Độ cứng Brinell vs Rockwell: Sự khác biệt và So sánh

Kiểm tra độ cứng được sử dụng để kiểm tra độ cứng của vật liệu. Kiểm tra độ cứng được thực hiện với sự trợ giúp của một máy gọi là máy kiểm tra độ cứng.

Nhiều loại máy đo độ cứng có sẵn. Nó được thực hiện bằng cách xuyên qua vật liệu đang được thử nghiệm bằng vật liệu cứng hơn vật liệu lấy mẫu.

Kiểm tra độ cứng giúp quyết định khả năng chống biến dạng của vật liệu. Các bài kiểm tra độ cứng Brinell và Rockwell là các bài kiểm tra độ cứng phổ biến nhất được sử dụng.

Chìa khóa chính

1. Thử nghiệm độ cứng Brinell sử dụng một vết lõm hình cầu và đo kích thước của vết lõm, phù hợp để thử nghiệm các mẫu lớn và bề mặt gồ ghề.
2. Kiểm tra độ cứng của Rockwell sử dụng mũi nhọn hình nón kim cương hoặc bi thép và đo độ sâu của vết lõm, phù hợp với các mẫu nhỏ và bề mặt nhẵn.
3. Kiểm tra độ cứng Rockwell cung cấp kết quả nhanh hơn và ít phá hoại hơn so với kiểm tra độ cứng Brinell.

Độ cứng Brinell vs Rockwell

Thử nghiệm độ cứng Brinell liên quan đến việc ấn một quả bóng cacbua vonfram có đường kính cụ thể vào bề mặt của vật liệu được thử nghiệm với một lực xác định trước. Kiểm tra độ cứng Rockwell sử dụng một quả bóng thép cứng có kích thước cụ thể được ép vào vật liệu dưới một tải trọng xác định.

Độ cứng Brinell là một trong những thang đo mức độ cứng của vật liệu được đo. Dụng cụ được sử dụng trong bài kiểm tra này được gọi là mũi khoan Brinell.

Thang đo này được sử dụng để tạo vết lõm trên mẫu, sau đó vết lõm đo được được chuyển đổi thành giá trị bằng thang đo độ cứng Brinell.

Độ cứng Rockwell cũng là thang đo độ cứng của vật liệu, giống như độ cứng Brinell. Nó cũng có một đầu dò Rockwell cụ thể.

Vết lõm này có kích thước cụ thể và một lượng lực cụ thể được tác dụng lên mẫu để tạo thành vết lõm. Các phép đo sau đó được chuyển đổi thành giá trị độ cứng Rockwell.

Bảng so sánh

Các thông số so sánh	Brinell độ cứng	Độ cứng Rockwell
tính chính xác	Kém chính xác hơn	Rất chính xác
thụt vào	Bóng thép hình cầu	Hình nón kim cương và quả cầu thép hình cầu
Kích thước của Indenter	10mm	<4mm
Độ dài khóa học	30-60 giây	10-15 giây
Độ nhạy	Nhạy cảm với những khiếm khuyết nhỏ trên bề mặt mẫu	Không nhạy cảm lắm với sự không hoàn hảo
Hạn chế	Các mẫu rất cứng không thể đo được	Hình nón của indenter có thể bị vỡ

Độ cứng Brinell là gì?

Máy đo độ cứng Brinell có một mũi khoan có đường kính 10 mm. Mũi nhọn phải là một quả bóng thép cứng hoặc một quả bóng carbamide. Quả cầu hình cầu này có thể được sử dụng để tác dụng tải trọng khoảng 3000kg trong trường hợp vật liệu cứng hơn.

Tuy nhiên, tải trọng này có thể giảm khi vật liệu được thử mềm hơn để tránh vết lõm thêm. Độ cứng Brinell được sử dụng để xác định độ cứng của vật liệu có cấu trúc không đồng nhất.

Bề mặt của mẫu phải được chuẩn bị trước khi thụt. Nó phải bằng phẳng và hoàn hảo. Bất kỳ sự không hoàn hảo có thể dẫn đến lỗi.

Máy đo độ cứng Brinell dễ cầm và di động. Đường kính của vết rạch được thực hiện bằng máy thử được đo với sự trợ giúp của kính hiển vi công suất thấp đơn giản.

Giá trị độ cứng Brinell thu được bằng cách chia tải trọng tác dụng cho diện tích bề mặt của vết lõm. Không được rung trong khi đo vì nó có thể ảnh hưởng đến giá trị và dẫn đến sai số.

Máy đo độ cứng Brinell có thể được áp dụng cho tất cả các loại vật liệu. Tải trọng áp dụng cao so với các máy đo độ cứng khác. Kích thước của mũi khoan và tải trọng có thể được điều chỉnh cho phù hợp.

Vì những người thử nghiệm Brinell sử dụng một mũi nhọn hình cầu tạo áp lực đồng đều, nên chỉ có một ít khả năng xảy ra lỗi.

Độ cứng Rockwell là gì?

Phương pháp độ cứng Rockwell là phương pháp phổ biến để kiểm tra độ cứng. Phương pháp này không có thiết bị quang học như kính hiển vi để đo vết lõm. Có hai loại thụt lề được sử dụng trong phương pháp này.

Một là hình nón kim cương, và cái còn lại là một quả bóng thép. Hình nón kim cương được sử dụng trên các mẫu rất cứng, phải có độ cứng trên 785 N/mm².

Bóng thép được sử dụng cho các mẫu mềm hơn. Đường kính của quả bóng phải tăng lên và tải trọng phải giảm khi độ cứng của vật liệu giảm. Vật liệu nhựa được thử nghiệm với đầu bi có đường kính lớn hơn.

Phương pháp này bỏ qua các sai số vì nó không nhạy lắm với các khuyết điểm trong mẫu. Cũng có thể đo các mẫu hình cầu, hình trụ hoặc hình nón. Mất ít thời gian hơn và giá trị được tạo tự động.

Nó có khả năng tải thử nghiệm thấp. Hợp kim nhôm, thép mềm và đồng thường được thử nghiệm bằng phương pháp này. Tuy nhiên, đối với vật liệu thép chưa được xử lý, ngoài phương pháp này, còn phải sử dụng phương pháp Brinell.

Có ba loại phương pháp đo độ cứng Rockwell. Họ là Rockwell C, Rockwell 15N, và Rockwell B. Phương pháp Rockwell C sử dụng mũi kim cương.

Nó được sử dụng để kiểm tra độ cứng của các loại hạt, bu lông, khóa dây an toàn, v.v. Rockwell B sử dụng mũi nhọn bằng thép hình cầu. Phương pháp Rockwell 15N tạo ra một áp lực thấp trên mẫu.

Sự khác biệt chính giữa độ cứng Brinell và Rockwell

1. Kích thước của mũi thử được sử dụng trong thử nghiệm Brinell là 10 mm. Nó là một quả bóng thép. Trong khi đó, mũi nhọn được sử dụng trong độ cứng Rockwell là hình nón kim cương hoặc viên bi thép hình cầu có đường kính dưới 4 mm.
2. Trong độ cứng Brinell, diện tích bề mặt của vết lõm được đo, nhưng độ cứng Rockwell đo độ sâu của vết lõm được tạo ra.
3. Độ cứng Brinell được sử dụng để đo các vật liệu cứng, trong khi thử nghiệm Rockwell không áp dụng cho các vật liệu rất cứng.
4. Phép thử Brinell có khả năng chịu tải cao so với phép thử độ cứng Rockwell có khả năng chịu tải tương đối thấp.
5. Độ cứng Rockwell rẻ và dễ sử dụng hơn so với phép thử Brinell, vốn đắt đỏ vì nó bao gồm các dụng cụ quang học như kính hiển vi.
6. Giá trị có thể dễ dàng đạt được ở độ cứng Rockwell và nó cũng rất chính xác so với độ cứng Brinell. Tuy nhiên, độ cứng của Brinell có thể bị lỗi.

dự án

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

Cập nhật lần cuối: ngày 17 tháng 2023 năm XNUMX