Phân loại độ cứng khác nhau của thép

Máy đo độ cứng cầm tay Leeb có thể chuyển đổi thành độ cứng Brinell (HB), Rockwell (HRC), Vickers (HV), Shore (HS) sau khi đo theo phương pháp Leeb (HL). Hoặc sử dụng nguyên lý Leeb để đo trực tiếp giá trị độ cứng với các thang đo Brinell (HB), Rockwell (HRC), Vickers (HV), Leeb (HL), Shore (HS).
HB - Độ cứng Brinell:
Độ cứng Brinell (HB) thường được sử dụng khi vật liệu mềm hơn, chẳng hạn như kim loại màu, thép trước khi xử lý nhiệt hoặc sau khi ủ. Độ cứng Rockwell (HRC) thường được sử dụng cho các vật liệu có độ cứng cao hơn, chẳng hạn như độ cứng sau khi xử lý nhiệt, v.v.
Độ cứng Brinell (HB) là một phép đo độ cứng bằng cách sử dụng một quả cầu thép cứng hoặc quả cầu cacbua có đường kính nhất định. Người ta ấn một quả cầu thép cứng hoặc quả cầu cacbua có đường kính nhất định vào bề mặt kim loại cần kiểm tra. Tải trọng thử nghiệm được duy trì trong một khoảng thời gian nhất định, sau đó loại bỏ tải trọng để đo đường kính vết lõm trên bề mặt cần kiểm tra. Giá trị độ cứng Brinell là thương số thu được bằng cách chia tải trọng cho diện tích bề mặt hình cầu của vết lõm. Thông thường, một quả cầu thép cứng có kích thước nhất định (thường là đường kính 10mm) được ấn vào bề mặt vật liệu với một tải trọng nhất định (thường là 3000kg) và duy trì trong một khoảng thời gian. Sau khi loại bỏ tải trọng, tỷ lệ giữa tải trọng và diện tích vết lõm là giá trị độ cứng Brinell (HB), đơn vị là kilogam lực/mm2 (N/mm2).
Độ cứng Rockwell xác định chỉ số giá trị độ cứng dựa trên độ sâu biến dạng dẻo của vết lõm. Đơn vị độ cứng được sử dụng là 0,002 mm. Khi HB > 450 hoặc mẫu quá nhỏ, không thể sử dụng phép đo độ cứng Brinell và thay vào đó sử dụng phép đo độ cứng Rockwell. Phương pháp này sử dụng một hình nón kim cương có góc đỉnh 120° hoặc một viên bi thép có đường kính 1,59 hoặc 3,18 mm để ấn vào bề mặt vật liệu cần kiểm tra dưới một tải trọng nhất định, và độ cứng của vật liệu được tính toán từ độ sâu của vết lõm. Tùy thuộc vào độ cứng của vật liệu cần kiểm tra, nó được biểu thị bằng ba thang đo khác nhau:
HRA: Đây là độ cứng thu được bằng cách sử dụng tải trọng 60kg và đầu đo hình nón kim cương, được dùng cho các vật liệu có độ cứng cực cao (như cacbua xi măng, v.v.).
HRB: Đây là độ cứng thu được bằng cách sử dụng tải trọng 100kg và một viên bi thép tôi cứng có đường kính 1,58mm, được sử dụng cho các vật liệu có độ cứng thấp hơn (như thép ủ, gang, v.v.).
HRC: Là độ cứng thu được bằng cách sử dụng tải trọng 150kg và đầu đo hình nón kim cương, được dùng cho các vật liệu có độ cứng rất cao (như thép tôi cứng, v.v.).
Ngoài ra:
1. HRC là viết tắt của thang đo độ cứng Rockwell C.
2. HRC và HB được sử dụng rộng rãi trong sản xuất.
3. Phạm vi áp dụng HRC: HRC 20-67, tương đương với HB225-650.
Nếu độ cứng cao hơn phạm vi này, hãy sử dụng thang đo độ cứng Rockwell A (HRA).
Nếu độ cứng thấp hơn phạm vi này, hãy sử dụng thang đo độ cứng Rockwell B (HRB).
Giới hạn trên của độ cứng Brinell là HB650, không thể cao hơn giá trị này.
4. Đầu đo độ cứng Rockwell thang C là hình nón kim cương có góc đỉnh 120 độ. Lực thử là một giá trị nhất định. Tiêu chuẩn Trung Quốc là 150 kgf. Đầu đo độ cứng Brinell là bi thép tôi cứng (HBS) hoặc bi cacbua (HBW). Lực thử thay đổi theo đường kính của bi, dao động từ 3000 đến 31,25 kgf.
5. Độ cứng Rockwell có vết lõm rất nhỏ và giá trị đo được chỉ tập trung tại một điểm. Cần phải đo ở nhiều điểm để tìm giá trị trung bình. Phương pháp này phù hợp với các sản phẩm hoàn thiện và các lát cắt mỏng, được xếp vào loại kiểm tra không phá hủy. Độ cứng Brinell có vết lõm lớn hơn, giá trị đo được chính xác hơn, nhưng không phù hợp với các sản phẩm hoàn thiện và các lát cắt mỏng, và thường không được xếp vào loại kiểm tra không phá hủy.
6. Giá trị độ cứng Rockwell là một số không có đơn vị. (Vì vậy, gọi độ cứng Rockwell là một mức độ nhất định là không chính xác.) Giá trị độ cứng Brinell có đơn vị và có mối quan hệ gần đúng nhất định với độ bền kéo.
7. Độ cứng Rockwell được hiển thị trực tiếp trên mặt số hoặc hiển thị kỹ thuật số. Nó dễ sử dụng, nhanh chóng và trực quan, phù hợp cho sản xuất hàng loạt. Độ cứng Brinell yêu cầu kính hiển vi để đo đường kính vết lõm, sau đó tra bảng hoặc tính toán, thao tác này phức tạp hơn.
8. Trong một số điều kiện nhất định, HB và HRC có thể được hoán đổi cho nhau bằng cách tra bảng. Công thức tính nhẩm có thể được ghi nhớ gần đúng như sau: 1HRC≈1/10HB.
Thử độ cứng là một phương pháp thử đơn giản và dễ thực hiện trong kiểm tra tính chất cơ học. Để sử dụng thử độ cứng thay thế một số thử nghiệm tính chất cơ học nhất định, cần có mối quan hệ chuyển đổi chính xác hơn giữa độ cứng và độ bền trong sản xuất.
Thực tiễn đã chứng minh rằng có mối quan hệ tương quan gần đúng giữa các giá trị độ cứng khác nhau của vật liệu kim loại và giữa giá trị độ cứng và giá trị độ bền. Bởi vì giá trị độ cứng được xác định bởi khả năng chống biến dạng dẻo ban đầu và khả năng chống biến dạng dẻo tiếp tục, nên độ bền của vật liệu càng cao thì khả năng chống biến dạng dẻo càng cao, và giá trị độ cứng càng cao.