Οι σκληρομετρητές Rockwell, Brinell και Vickers είναι εργαστηριακές μηχανές για την ακριβή μέτρηση της σκληρότητας μεταλλικών υλικών σύμφωνα με τις τρεις κύριες διεθνώς τυποποιημένες κλίμακες. Αποτελούν το σημείο αναφοράς για τον ποιοτικό έλεγχο μεταλλογραφικών εργαστηρίων, την πιστοποίηση θερμικής επεξεργασίας και τον χαρακτηρισμό χαλύβων, μη σιδηρούχων κραμάτων και χυτοσιδήρων. Σε αντίθεση με τους φορητούς σκληρομετρητές, οι επιτραπέζιες μηχανές λειτουργούν υπό ελεγχόμενες συνθήκες (ακριβή φορτία, χρόνοι εφαρμογής και τυποποιημένες γεωμετρίες εσοχής) που εξασφαλίζουν ανώτερη ακρίβεια και επαναληψιμότητα, απαραίτητες για τις επίσημες πιστοποιήσεις.
Θέλετε βοήθεια στην επιλογή του προϊόντος;
Ντουρέτζα Ρόκγουελ
Η μέθοδος Rockwell μετρά το υπολειπόμενο βάθος διείσδυσης ενός εγκοπτήρα (κωνικό διαμάντι 120° για HRA, HRC, HRN, HRT· σφαίρα σκληρυμένου χάλυβα για HRB, HRF, HRG) υπό προκαταρκτικό φορτίο ακολουθούμενο από πλήρες φορτίο. Οι κύριες κλίμακες είναι HRC (φορτίο 150 kgf, διαμάντι – για κατεργασμένους χάλυβες με σκληρότητα 20-70 HRC), HRA (60 kgf, διαμάντι – για σκληρυμένους χάλυβες και καρβίδια), HRB (100 kgf, σφαίρα Ø 1/16″ – για μαλακούς χάλυβες, ορείχαλκο, αλουμίνιο), HRF (60 kgf, σφαίρα 1/16″ – για μαλακά κράματα), HRT (μειωμένα φορτία, σφαίρα για επιφανειακές δοκιμές). Η τιμή Rockwell διαβάζεται απευθείας από το μηχάνημα ως η διαφορά βάθους μεταξύ του προκαταρκτικού φορτίου και του πλήρους φορτίου, εκφρασμένη σε μονάδες κλίμακας.
Σκληρότητα Brinell
Η μέθοδος Brinell περιλαμβάνει την εφαρμογή ενός φορτίου (συνήθως 1, 2,5, 5, 10 ή 30 kN) σε μια σφαίρα καρβιδίου βολφραμίου (διάμετρος D = 1, 2,5, 5 ή 10 mm) για 10-15 δευτερόλεπτα. Η διάμετρος της εσοχής που απομένει μετριέται οπτικά με ενσωματωμένο μικροσκόπιο και μετατρέπεται σε HBW. Ο λόγος F/D² (φορτίο/διάμετρος στο τετράγωνο) καθορίζει τη σοβαρότητα της δοκιμής και πρέπει να επιλέγεται με βάση το υλικό: 30 για χάλυβες και χυτοσίδηρους, 10 για ελαφρά κράματα, 5 για μαλακά μέταλλα και 2,5 για μόλυβδο και κασσίτερο. Η μηχανή Brinell απαιτεί δείγματα με καλά προετοιμασμένη επίπεδη επιφάνεια και επαρκές πάχος.
Σκληρότητα Βίκερς
Η μέθοδος Vickers χρησιμοποιεί ένα τετράγωνο, πυραμιδοειδές διαμαντένιο εγκοπτικό εργαλείο με γωνία 136° μεταξύ των αντίθετων όψεων, εφαρμόζοντας φορτία που κυμαίνονται από 1 gf (μικροσκληρότητα) έως 100 kgf (μακροσκληρότητα), με χρόνο εφαρμογής 10-15 s. Η διαγώνιος της τετραγωνικής εγκοπής μετριέται οπτικά και η τιμή HV υπολογίζεται ως HV = 1,8544 F/d². Η κλίμακα Vickers είναι συνεχής σε όλο το εύρος σκληρότητας, από το μαλακότερο έως το σκληρότερο υλικό, και ως εκ τούτου είναι η πιο καθολική. Είναι ιδιαίτερα κατάλληλη για λεπτά στρώματα (ενανθράκωση, νιτρίδωση), μικροδομές (μικροσκληρότητα για μεταλλογραφική ανάλυση) και εύθραυστα υλικά.
Σύγχρονα μηχανήματα
Οι σύγχρονες μηχανές δοκιμής σκληρότητας ενσωματώνουν: μηχανοκίνητη εφαρμογή φορτίου με ελεγχόμενο προφίλ (ράμπα αύξησης, χρόνος διατήρησης, εκφόρτωση), ψηφιακή κάμερα με λογισμικό αυτόματης ανάλυσης εσοχής (για Brinell και Vickers), ψηφιακή οθόνη, αυτόματο υπολογισμό κλίμακας, μετατροπή κλίμακας ASTM E140, στατιστικά στοιχεία και έξοδο δεδομένων για εταιρικά LIMS. Τα προηγμένα συστήματα επιτρέπουν τον προγραμματισμό χαρτών σκληρότητας (πίνακες δοκιμής) και την εκτέλεση αυτόματων ακολουθιών σε ενσωματωμένα μεταλλογραφικά δείγματα. Οι καθολικές εκδόσεις πολλαπλών κλιμάκων εκτελούν δοκιμές Rockwell, Brinell και Vickers με γρήγορες αλλαγές εσοχής και φορτίου.
Εφαρμογές και πρότυπα
Τα επιτραπέζια μηχανήματα χρησιμοποιούνται για πιστοποιημένη επιθεώρηση θερμικών κατεργασιών χάλυβα (σκλήρυνση, ανόπτηση, σκλήρυνση), για την πιστοποίηση σφυρήλατων και χυτευμένων υλικών, για τον ποιοτικό έλεγχο των προμηθειών, για μεταλλογραφική ανάλυση (με μικροσκληρότητα), για χαρτογράφηση κλίσεων σκληρότητας (βάθος θήκης) σε ενανθράκωση ή νιτρίδια, και για χαρακτηρισμό συγκολλήσεων. Κύρια πρότυπα: ISO 6506 και ASTM E10 (Brinell), ISO 6507 και ASTM E92, E384 (Vickers και μικροσκληρότητα), ISO 6508 και ASTM E18 (Rockwell). Η περιοδική βαθμονόμηση χρησιμοποιεί πιστοποιημένα κατά ISO 17025 μπλοκ δοκιμών σε καθορισμένες κλάσεις ακρίβειας. Μετατροπή μεταξύ κλιμάκων: ISO 18265, ASTM E140.