Vật liệu có độ cứng cao đo độ cứng bằng cách thử có đơn vị đo là

Phương pháp đo độ cứng Vicker được thực hiện bằng cách ấn 1 mũi thử kim cương  hình chop 4 cạnh dưới tác dụng của 1 lực xác định vào vật liệu cần đo, mũi thử bằng kim cương sẽ tạo ra một vết lõm trên bề mặt vật liệu.Đơn vị của phương pháp: HV

• Cấu tạo mũi thử kim cương: Mũi hình chop 4 cạnh, có góc ở giữa 2 mặt chop đối diện nhau là 136o
• Lực tác dụng: 30N, 50N, 100N, 150N, 300N… tùy vào ứng dụng.

Cách tính giá trị độ cứng vật liệu dựa vào vết lõm trên bề mặt vật liệu:

Độ cứng Vicker được tính bằng F/S, tức lực F chia cho diện tích bề mặt vết lõm S. Diện tích bề mặt vết lõm S được tính theo chiều dài trung bình 2 đường chéo d1 và d2 của vết lõm S.

Giá trị độ cứng Vicker được tính theo công thức sau:

Trong đó:

• HV  : độ cứng Vicker
• F     : lực được sử dụng để kiểm tra [N]
• d 1,2    : chiều dài 2 đường chéo của vết lõm [mm]

Ứng dụng của phương pháp:

• Phương pháp đo độ cứng Vicker là Phương pháp đo độ cứng mang lại độ chính xác và độ tin cậy cao nhất. Được sử dụng rộng rãi trong các phòng thí nghiệm và trong các nghành công nghiệp.
• Chúng ta có thể sử dụng thiết bị đo độ cứng Vicker để đo độ cứng với độ chính xác cao cho tất cả các loại kim loại cứng và mềm như: sắt, thép, gang, đồng, nhôm, hợp kim các loại…
• Phương pháp đo độ cứng vicker rất thích hợp để sử dụng trong các trường hợp sau: đo độ cứng lớp xi mạ trên vật liệu, đo độ cứng các chi tiết cơ khí có kích thước nhỏ, đo độ cứng với độ chính xác cao.

Ưu điểm của phương pháp đo Vicker:

• Mang lại độ chính xác và độ tin cậy cao cho phép đo, dải đo rộng
• Chỉ dùng 1 đầu đo duy nhất để đo độ cứng cho tất cả các loại vật liệu, không cần thay thế đầu đo.
• Đo được độ cứng lớp xi mạ
• Đo được độ cứng các chi tiết rất nhỏ mà các phương pháp khác không để làm được

Nhược điểm:

• Thời gian chuẩn bị mẫu và đo lâu, mẫu đo cần phải được mài phẳng trước khi đo.
• Giá thành máy đo độ cứng Vicker cao.
• Có thể cần trang bị thêm máy cắt mẫu và mài mẫu.

Bài Viết Cùng Chuyên Mục

Độ cứng được xem là một trong những chỉ tiêu đo lường quan trọng đối với vật liệu. Và ngày nay, có nhiều đơn vị được sử dụng để đo độ cứng, có thể kể đến như HR [HRC -  HRB], HB, HV, ...

Ở nước ta thì đơn vị đo độ cứng theo Rockwell [HRC] được sử dụng khá phổ biến. Vì vậy mà hôm nay Thép công nghiệp Phú Thịnh xin giới thiệu quý đọc giả về đơn vị đo độ cứng HRC là gì trong bài viết dưới đây.

1. Lịch sử ra đời phương pháp đo độ cứng Rockwell

Năm 1914, hai nhà khoa học tên là Hugh M.Rockwell và Stanley P.Rockwell đã tìm ra phương pháp thử độ cứng Rockwell dựa trên những khái niệm cơ bản về phép đo độ cứng thông qua chiều sâu vi phân của giáo sư người Áo [tên là Ludwig].

Kể từ đó phương pháp đo độ cứng Rockwell ra đời. Và phương pháp này sau đó đã được ứng dụng khá phổ biến trong việc xác định nhanh hiệu ứng của nhiệt luyện vật liệu.

2. Phương pháp đo đo độ cứng Rockwell

Theo phương pháp này, một mũi nhọn kim cương có góc đỉnh là 120° và bán kính cong R = 0,2 mm hay viên bi thép tôi cứng có đường kính là 1/16, 1/8, 1/4, 1/2 inchs được ấn lên bề mặt vật cẩn thử. Độ cứng được xác định bằng cách ta lần lượt tác dụng lên viên bi hoặc mũi kim cương với hai lực ấn nối tiếp.

Đơn vị đo độ cứng HRC là gì?

Tuỳ thuộc vào loại và kích thước đầu đo cũng như giá trị lực tác dụng được sử dụng mà người ta phân độ cứng Rockwell ra 3 thang tương ứng RA, RB, RC.

3. Đơn vị đo độ cứng HRC là gì?

Đơn vị đo độ cứng HRC [Hardness Rockwell C] là đơn vị đo lượng độ cứng của vật liệu như thép SKD11, SKD61, SCM440, DC11, …

Trên máy đo độ cứng sử dụng đơn vị đo Rockwell thì có thang đo C [chữ đen] với mũi nhọn kim cương và lực ấn 150 kg. Thang C dùng để đo các vật liệu có độ cứng trung bình và cao [thép sau khi nhiệt luyện: Tôi chân không, tôi dầu, …].

Ngoài ra, còn có thang đo B [chữ đỏ] dùng để thử độ cứng của thép chưa tôi, đồng, … với lực ấn 100 kg và thang đo A với với lực ấn 60 kg.

Tùy vào vật liệu mà ta sử dụng thang đo cho phù hợp. Để thuận lợi cho việc lựa chọn phương pháp xác định độ cứng ta có thể sơ bộ phân loại như sau:

• Loại có độ cứng thấp: Gồm các loại vật liệu có độ cứng nhỏ hơn 20 HRC, 100 HRB.

• Loại có độ cứng trung bình: Có giá trị độ cứng trong khoảng 25 HRC - 45 HRC.

• Loại có độ cứng cao: Có giá trị độ cứng từ 52 HRC - 60 HRC.

• Loại có độ cứng rất cao: Giá trị độ cứng lớn hơn 62 HRC.

4. Ưu điểm và nhược điểm của phương pháp đo độ cứng Rockwell

Trên đây là những thông tin về đơn vị đo lượng độ cứng vật liệu HRC. Hy vọng những nội dung trên giúp được quý đọc giả có thêm thông tin và ứng dụng cho công việc của mình một cách phù hợp. Xin chào và hẹn gặp lại quý vị trong bài viết lần sau.

5. Liên hệ mua bán/báo giá thép SCM440H hoặc đặt hàng trực tuyến

THÉP CÔNG NGHIỆP PHÚ THỊNH

 - Hotline: 0931 91 16 16

 - Email: 

 - Website: www.thepphuthinh.com 

 - Văn phòng: 63 Đường TA12, Khu phố 3, phường Thới An, Quận 12, Thành phố Hồ Chí Minh.

 - Xưởng: 323 Đặng Thúc Vịnh, Ấp 3, xã Đông Thạnh, huyện Hóc Môn, Thành phố Hồ Chí Minh.

 - Youtube: Thép công nghiệp Phú Thịnh

 - Fanpage: Thép SCM440 Phú Thịnh

Đáp án chính xác nhất cho câu hỏi trắc nghiệm “Có mấy loại đơn vị đo độ cứng” cùng với những kiến thức mở rộng về đo độ cứng là tài liệu đắt giá môn Công nghệ 11 dành cho các thầy cô giáo và bạn em học sinh tham khảo.

Trắc nghiệm: Có mấy loại đơn vị đo độ cứng?

А. 2

В. З

С. 4

D. 5

Trả lời:

Đáp án đúng B. 3

Kiến thức mở rộng về đo độ cứng

1. Độ cứng là gì?

Độ cứng là một chỉ tiêu quan trọng được sử dụng rộng rãi trong ngành cơ khí, liên quan chặt chế đến độ bền của vật liệu. Kiểm tra độ cứng vật liệu là phương pháp đo cường độ của vật liệu bằng cách xác định khả năng chống lại các xâm nhập do vật liệu cứng hơn.

Độ cứng không phải là một đặc tính của vật liệu giống như các đơn vị cơ bản của khối lượng, chiều dài và thời gian mà có thể hiểu đó là kết quả của một quy trình đo lường xác định. Có hai loại độ cứng là độ cứng tế vi và độ cứng thô đại. Độ cứng thường dùng là độ cứng thô đại, vì mũi đâm và tải trọng đủ lớn để phản ánh độ cứng của nền, pha cứng trên một diện tích tác dụng đủ lớn, sẽ có ý nghĩa hơn trong thực tế sản xuất. Đó là lý do bạn cần có hiểu biết để tránh việc quy đổi độ cứng không phản ánh được cơ tính thậm chí sai.

Độ cứng tế vi thường được dùng trong nghiên cứu, vì mũi đâm nhỏ có thể tác dụng vào từng pha của vật liệu.

2. Đặc điểm của độ cứng vật liệu

- Độ cứng chỉ biểu thị tính chất bề mặt mà không biểu thị tính chất chung cho toàn bộ sản phẩm.

- Độ cứng biểu thị khả năng chống mài mòn của vật liệu, độ cứng càng cao thì khả năng mài mòn càng tốt.

- Đối với vật liệu đồng nhất [như trạng thái ủ] độ cứng có quan hệ với giới hạn bền và khả năng gia công cắt. Độ cứng cao thì giới hạn bền cao và khả năng cắt kém. Khó tạo hình sản phẩm.

3. Phân loại các phương pháp đo độ cứng

Với phương pháp Ấn lõm cũng được phân chia thànhhai loại độ cứng làđộ cứng tế vivàđộ cứng thô đại. Độ cứng thường dùng là độ cứng thô đại, vì mũi đâm và tải trọng đủ lớn để phản ánh độ cứng của nền, pha cứng trên một diện tích tác dụng đủ lớn, sẽ có ý nghĩa hơn trong thực tế sản xuất. Đó là lý do bạn cần có hiểu biết để tránh việc quy đổi độ cứng không phản ánh được cơ tính thậm chí sai. Độ cứng tế vi thường được dùng trong nghiên cứu, vì mũi đâm nhỏ có thể tác dụng vào từng pha của vật liệu.

Nếu phân loại theo thang đo, ta cũng có rất nhiều phương pháp xác định độ cứng khác nhau:

- Độ cứng theo phương pháp gạch xước, tiêu biểu là thang đoMohsxác định độ cứng của mạch tinh thể vật liệu và thường ít được sử dụng trong công nghiệp.

- Thang đoVickers[HV], được phát triển như một phương pháp thay thế cho Brinell trong một số trường hợp. Thông thường phương pháp đo dựa trên Vicker được cho là dễ sử dụng hơn do việc tính toán kết quả không phụ thuộc vào kích cỡ đầu đo.

- Thang đoBrinell[BHN hay HB]là một trong những thang đo độ cứng đầu tiên được phát triển và ứng dụng rộng rãi trong cơ khí và luyện kim.

- Thang đoRockwell[HR] xác định độ cứng dựa trên khả năng đâm xuyên vật liệu của đầu đo dưới tải. Có nhiều thang đo Rockwell khác nhau sử dụng tải và đầu ấn lõm khác nhau và cho kết quả ký hiệu bởi HRA, HRB, HRC…

- Phương pháp bật nảy với thang đoLeeb[LRHT] là một trong 4 phương pháp được sử dụng phổ biến nhất khi kiểm tra độ cứng kim loại. Phương pháp cơ động này thường được sử dụng khi kiểm tra các vật mẫu tương đối lớn [trên 1kg]. Phương pháp dựa trên hệ số bật nẩy lại và là phương pháp đo kiểm tra không phá hủy.

- Thang đoKnooplà phương pháp đo tế vi,sử dụng để kiểm tra độ cứng củavật liệu dễ vỡ hoặc tấm mỏng do phương pháp đo chỉ gây ra một vết lõm nhỏ.

4. Phương tiện hiệu chuẩn máy đo độ cứng

Phải sử dụng phương tiện hiệu chuẩn ghi trong bảng 2. Các phương tiện hiệu chuẩn được sử dụng phải có phạm vi đo phù hợp.

5. Đơn vị đo độ cứng HRC

Đơn vị đo độ cứng HRC [Hardness Rockwell C] là đơn vị đo lượng độ cứng của vật liệu như thép SKD11, SKD61, SCM440, DC11…

Trên máy đo độ cứng sử dụng đơn vị đo Rockwell thì có thang đo C [chữ đen] với mũi nhọn kim cương và lực ấn 150 kg. Thang C dùng để đo các vật liệu có độ cứng trung bình và cao [thép sau khi nhiệt luyện: Tôi chân không, tôi dầu, ...].

Ngoài ra, còn có thang đo B [chữ đỏ] dùng để thử độ cứng của thép chưa tôi, đồng với lục ấn 100 kg và thang đo A với với lực ấn 60 kg.

Tùy vào vật liệu mà ta sử dụng thang đo cho phù hợp. Để thuận lợi cho việc lựa chọn phương pháp xác định độ cứng ta có thể sơ bộ phân loại như sau:

- Loại có độ cứng thấp: Gồm các loại vật liệu có độ cứng nhỏ hơn 20 HRC, 100 HRB.

- Loại có độ cứng trung bình: Có giá trị độ cứng trong khoảng 25 HRC - 45 HRC.

- Loại có độ cứng cao: Có giá trị độ cứng từ 52 HRC - 60 HRC.

- Loại có độ cứng rất cao: Giá trị độ cứng lớn hơn 62 HRC.