प्रदर्शन और जीवन सुनिश्चित करने के लिए, यांत्रिक निर्माण में उपयोग किए जाने वाले कटर, मापने के औजार और मोल्ड की सामग्री में पर्याप्त कठोरता होनी चाहिए।आज, मैं आपके साथ सामग्री की कठोरता पर चर्चा करूंगा।कठोरता स्थानीय विरूपण, विशेष रूप से प्लास्टिक विरूपण, इंडेंटेशन या खरोंच का विरोध करने के लिए सामग्री की क्षमता का एक माप है। आम तौर पर, सामग्री की कठोरता जितनी अधिक होती है, उसका घिसाव प्रतिरोध उतना ही बेहतर होता है, जैसे कि गियर और अन्य यांत्रिक भागों को पर्याप्त घिसाव प्रतिरोध और सेवा जीवन सुनिश्चित करने के लिए एक निश्चित कठोरता की आवश्यकता होगी।
कठोरता के प्रकार
जैसा कि ऊपर दिखाया गया है, कठोरता के इतने सारे प्रकार हुआ करते थे। मैं आपको धातु की कठोरता में सामान्य और व्यावहारिक इंडेंटेशन कठोरता परीक्षण का परिचय दूंगा।
कठोरता की परिभाषा
1. ब्रिनेल कठोरता
ब्रिनेल कठोरता (प्रतीक HB) परीक्षण विधि, जो एक स्वीकृत कठोरता विनिर्देश बन गई है, विकसित और सारांशित की गई पहली विधियों में से एक है, और इसने अन्य कठोरता परीक्षण विधियों के उद्भव में योगदान दिया है।
ब्रिनेल कठोरता परीक्षण का सिद्धांत है: इंडेंटर (स्टील की गेंद या कार्बाइड की गेंद, व्यास Dmm) परीक्षण बल F लागू करता है, नमूना दबाए जाने के बाद, गेंद इंडेंटर और नमूने के बीच संपर्क क्षेत्र S (mm2) को इंडेंटर द्वारा छोड़े गए अवतल व्यास d (mm) में गणना की जाती है, और परीक्षण बल से प्राप्त मान को बाहर रखा जाता है। जब इंडेंटर एक स्टील की गेंद होती है, तो प्रतीक HBS होता है, और जब सीमेंटेड कार्बाइड की गेंद HBW होती है। k एक स्थिरांक है (1/g= 1/9.80665 = 0.102)।
2. विकर्स कठोरता
विकर्स कठोरता (प्रतीक HV) सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल की जाने वाली परीक्षण विधि है जिसे किसी भी परीक्षण बल के साथ परीक्षण किया जा सकता है, खासकर 9.807N से नीचे की छोटी कठोरता के क्षेत्र में।
विकर्स कठोरता वह मान है जो परीक्षण बल F (N) को मानक प्लेट और इंडेंटर के बीच संपर्क क्षेत्र S (mm2) से विभाजित करके प्राप्त किया जाता है, जिसकी गणना इंडेंटर (चतुर्भुज शंकु हीरे, सापेक्ष सतह कोण =136°) द्वारा मानक प्लेट पर बने इंडेंटेशन के विकर्ण लंबाई d (mm, दोनों दिशाओं में औसत लंबाई) के आधार पर की जाती है, परीक्षण बल F (N) पर। k एक स्थिरांक है (1/g=1/9.80665)
3. नूप कठोरता
नूप कठोरता (प्रतीक HK), जैसा कि निम्नलिखित सूत्र में दिखाया गया है, परीक्षण बल को इंडेंटेशन प्रक्षेपण क्षेत्र A (mm2) से विभाजित करके गणना की जाती है, जो 172°30' और 130° के सापेक्ष साइड कोणों वाले लंबे हीरे के इंडेंटर को दबाकर परीक्षण बल F पर मानक शीट पर बने इंडेंटेशन की लंबी विकर्ण लंबाई d (mm) पर आधारित है।
नूप कठोरता को माइक्रोहार्डनेस टेस्टर के विकर्स इंडेंटर को नूप इंडेंटर से बदलकर भी मापा जा सकता है।
4. रॉकवेल कठोरता
रॉकवेल कठोरता (प्रतीक HR) या रॉकवेल सतह कठोरता को एक हीरे के इंडेंटर (टिप कोन कोण: 120°, टिप त्रिज्या: 0.2mm) या एक गोलाकार इंडेंटर (स्टील की गेंद या कार्बाइड की गेंद) का उपयोग करके मानक शीट पर एक प्रीलोड बल लागू करके मापा जाता है, फिर एक परीक्षण बल लागू किया जाता है और प्रीलोड बल को बहाल किया जाता है।
यह कठोरता मान कठोरता सूत्र से प्राप्त होता है, जिसे प्रीलोडेड बल और परीक्षण बल के बीच इंडेंटेशन गहराई h (μm) के अंतर के रूप में व्यक्त किया जाता है। रॉकवेल कठोरता परीक्षण 98.07N के प्रीलोड बल का उपयोग करता है, और रॉकवेल सतह कठोरता परीक्षण 29.42N के प्रीलोड बल का उपयोग करता है। इंडेंटर प्रकार, परीक्षण बल और कठोरता सूत्र के संयोजन में प्रदान किए गए विशिष्ट प्रतीक को एक स्केल कहा जाता है। जापानी औद्योगिक मानक (JIS) विभिन्न संबंधित कठोरता स्केल को परिभाषित करते हैं।
HR (हीरा इंडेंटर, रॉकवेल कठोरता) = 100-h/0.002 h:mm
HR (गेंद इंडेंटर, रॉकवेल कठोरता) = 130-h/0.002 h:mm
HR (हीरा/गेंद इंडेंटर, सतह रॉकवेल कठोरता) = 100-h/0.001 h:mm
कठोरता परीक्षण मशीनें
संचालित करने में सरल और तेज होने के कारण व्यापक रूप से उपयोग की जाती हैं और कच्चे माल या पुर्जों की सतह पर सीधे परीक्षण किया जा सकता है।
कठोरता चयन गाइडआपके संदर्भ के लिए कठोरता परीक्षण विधियों के लिए चयन गाइड:
सामग्री
माइक्रो विकर्स कठोरता
| (नूप कठोरता) |
सूक्ष्म सतह सामग्री गुण विकर्स कठोरता |
रॉकवेल कठोरता | सतह रॉकवेल | ब्रिनेल कठोरता | शोर कठोरता | (HS) |
शोर कठोरता (HA/HC/HD) लीब कठोरता |
सामग्री की ताकत और गुण | ● |
| ● | नूप से विकर्स रूपांतरण | नूप से विकर्स रूपांतरण | |||||||
| ● | ● | नूप से विकर्स रूपांतरण | नूप से विकर्स रूपांतरण | नूप से विकर्स रूपांतरण | |||||
| ▲ | नूप से विकर्स रूपांतरण | ● | नूप से विकर्स रूपांतरण | नूप से विकर्स रूपांतरण | नूप से विकर्स रूपांतरण | नूप से विकर्स रूपांतरण | नूप से विकर्स रूपांतरण | ||
| ▲ | नूप से विकर्स रूपांतरण | ● | नूप से विकर्स रूपांतरण | नूप से विकर्स रूपांतरण | नूप से विकर्स रूपांतरण | नूप से विकर्स रूपांतरण | |||
| ● | ● | नूप से विकर्स रूपांतरण | |||||||
| कास्टिंग | नूप से विकर्स रूपांतरण | ||||||||
| रबर, स्पंज | नूप से विकर्स रूपांतरण | ||||||||
| आकार | नूप से विकर्स रूपांतरण |
| (नूप कठोरता) |
सूक्ष्म सतह सामग्री गुण विकर्स कठोरता |
रॉकवेल कठोरता | सतह रॉकवेल | ब्रिनेल कठोरता | शोर कठोरता | (HS) |
शोर कठोरता (HA/HC/HD) लीब कठोरता |
सामग्री की ताकत और गुण | ● |
| ● | नूप से विकर्स रूपांतरण | नूप से विकर्स रूपांतरण | नूप से विकर्स रूपांतरण | नूप से विकर्स रूपांतरण | |||||
| ● | नूप से विकर्स रूपांतरण | नूप से विकर्स रूपांतरण | |||||||
| ▲ | नूप से विकर्स रूपांतरण | ● | |||||||
| ● | नूप से विकर्स रूपांतरण | नूप से विकर्स रूपांतरण | नूप से विकर्स रूपांतरण | ||||||
| ● | नूप से विकर्स रूपांतरण | नूप से विकर्स रूपांतरण | |||||||
| ▲ | ● | ● | नूप से विकर्स रूपांतरण | नूप से विकर्स रूपांतरण | |||||
| निरीक्षण, | नूप से विकर्स रूपांतरण |
|
माइक्रो विकर्स कठोरता (नूप कठोरता) |
सूक्ष्म सतह सामग्री गुण विकर्स कठोरता |
रॉकवेल कठोरता | सतह रॉकवेल | ब्रिनेल कठोरता | शोर कठोरता | (HS) |
शोर कठोरता (HA/HC/HD) लीब कठोरता |
सामग्री की ताकत और गुण | ● |
| ● | नूप से विकर्स रूपांतरण | नूप से विकर्स रूपांतरण | नूप से विकर्स रूपांतरण | नूप से विकर्स रूपांतरण | नूप से विकर्स रूपांतरण | नूप से विकर्स रूपांतरण | ● | नूप से विकर्स रूपांतरण | नूप से विकर्स रूपांतरण |
| ● | नूप से विकर्स रूपांतरण | नूप से विकर्स रूपांतरण | नूप से विकर्स रूपांतरण | नूप से विकर्स रूपांतरण | ● | ● | |||
| ● | नूप से विकर्स रूपांतरण | नूप से विकर्स रूपांतरण | |||||||
| ● | नूप से विकर्स रूपांतरण | नूप से विकर्स रूपांतरण | नूप से विकर्स रूपांतरण | ||||||
| ● | नूप से विकर्स रूपांतरण | नूप से विकर्स रूपांतरण | नूप से विकर्स रूपांतरण | ||||||
| ● | नूप से विकर्स रूपांतरण | नूप से विकर्स रूपांतरण | |||||||
| वेल्डेड धातु की कठोरता | नूप से विकर्स रूपांतरण | ||||||||
| ● | नूप से विकर्स रूपांतरण | नूप से विकर्स रूपांतरण | |||||||
| फ्रैक्चर टफनेस (सिरेमिक) | नूप से विकर्स रूपांतरण | ||||||||
| ● | नूप से विकर्स रूपांतरण | नूप से विकर्स रूपांतरण |
इस तथ्य के आधार पर कि समान कठोरता वाली वस्तुओं में नूप और विकर्स इंडेंटर के लिए समान प्रतिरोध होता है, दो प्रकार के नूप विकर्स इंडेंटर के तनाव को लोड के तहत क्रमशः घटाया जाता है, और फिर σHK=σHV के अनुसार, HV=0.968HK प्राप्त होता है। यह सूत्र कम लोड के तहत मापा जाता है, और त्रुटि अपेक्षाकृत बड़ी होती है। इसके अलावा, जब कठोरता मान HV900 से अधिक होता है, तो इस सूत्र की त्रुटि बहुत बड़ी होती है, और संदर्भ मान खो जाता है।
हान्स · क्वार्नस्टॉर्म द्वारा प्रस्तावित क्वार्नस्टॉर्म रूपांतरण सूत्र को रॉकवेल कठोरता से विकर्स कठोरता के रूपांतरण सूत्र को प्राप्त करने के लिए संशोधित किया गया है:
इस सूत्र की तुलना राष्ट्रीय मानक प्रयोगात्मक रूपांतरण मान से की जाती है, और रूपांतरण सूत्र के गणना परिणाम और मानक प्रयोगात्मक मान के बीच त्रुटि ±0.1HRC है।
इस सूत्र में उपयोग की एक छोटी सीमा और एक बड़ी त्रुटि है, लेकिन गणना करना आसान है और इसका उपयोग तब किया जा सकता है जब सटीकता अधिक न हो।
ब्रिनेल इंडेंटेशन और रॉकवेल इंडेंटेशन गहराई के बीच संबंध का विश्लेषण किया गया था, और इंडेंटर के तनाव σHRC=σHB के अनुसार रूपांतरण सूत्र प्राप्त किया गया था।
सूत्र त्रुटि बड़ी है, और उपयोग की सीमा छोटी है, लेकिन गणना सरल है, और इसका उपयोग तब किया जा सकता है जब सटीकता अधिक न हो।
ब्रिनेल कठोरता और विकर्स कठोरता के बीच संबंध भी σHB=σHV पर आधारित है।
नूप से रॉकवेल रूपांतरण
क्योंकि नूप और रॉकवेल के संगत वक्र परवलय के समान होते हैं, अनुमानित रूपांतरण सूत्र वक्रों से प्राप्त होता है।
