בדיקת קשיות רוקוול והשפעת הטיפול על פלדה

Overview

מקור: רוברטו ליאון, המחלקה להנדסה אזרחית וסביבתית, וירג'יניה טק, בלקסבורג, VA

בדיקת קשיות היא אחד המבחנים המכניים בעלי הערך האוניברסלי ביותר העומדים לרשות המהנדסים, שכן הוא פשוט וזול יחסית לעושר המידע והנתונים שהוא מייצר. בדיקת קשיות, בדרך כלל בצורה של מבחן חדירה לפני השטח, היא מהירה יותר והרסנית פחות מבדיקות מתיחה. קשיות מספקת מערכת יחסים ליניארית עם חוזק מתיחה על פני מגוון רחב של עוצמות עבור חומרים רבים, כגון פלדה. מבחני קשיות הם אמפיריים, ולא נגזרים מהתיאוריה, שכן התוצאות ממזגות השפעות של תכונות חומרים רבות ושונות (מודולוס של יאנג, חוזק התשואה וכו ').

קשיות היא מאפיין של חומר המשמש לתיאור כמה עיוות פלסטיק (תשואה) כי חומר יעבור כאשר כוח ידוע מוחל). אפשר לאפיין את הקשיות בשלושה נימוסים: שריטה, חריץ וקשיות ריבאונד. דוגמה מוקדמת נפוצה לבדיקת קשיות (שריטה) היא סולם מוס (1820), הנגזר עבור מינרלים, שבו טלק יש ערך של 1 יהלום ערך של 10. בבדיקת כניסה באמצעות הגישה Rockwell, כניסות קטנות משמשות עם עומסים שונים. הנפוצים ביותר הם קשיות רוקוול B (HRB), המשתמשת בכניסה לכדור פלדה מוקשח 1/16 אינץ 'יחד עם משקל של 100 ק"ג, וקשיות רוקוול C (HRC), המשתמשת בכניסה חרוט יהלום יחד עם משקל של 150 ק"ג. בדיקות HRB נערכות עבור חומרים עם קשיות לטווח נמוך, כגון אלומיניום, פליז, ופלדת רכה, ואילו בדיקות HRC משמשות לחומרים עם קשיות לטווח גבוה, כגון פלדות קשות יותר. משקולות קטנות יותר (15 עד 45 ק"ג) משמשות לבדיקת קשיות שטחית של רוקוול כגון HR15W, המשתמש בכדור פלדה 1/8 אינץ 'עם משקל של 15 ק"ג. עם העומס הנמוך והרושם הרדוד שלו, מבחן קשיות רוקוול שטחי הוא אידיאלי עבור חומרים דקים מאוד או שבירים. דוגמה לבדיקת ריבאונד היא פטיש שמידט, המשמש למדידת כוח הבטון. במבחן זה, מסת פלדה נורית על פני השטח עם כוח ידוע ואת הריבאונד של הכדור נמדד. בכל סוגי בדיקות הקשיות, חובה לבצע כיולים נרחבים אם יש להשיג תוצאות אמינות.

לניסוי זה, נבחן את מבחן הקשיות של רוקוול, המודד את קשיות הכניסה של אלומיניום לא מטופל ומטופל בחום.

Procedure

ההליך הבא הוא עבור המכונה הידנית המוצגת בתמונה 1. ההליך אופייני גם למכונות אחרות.

  1. השג דגימת מבחן טיפוסית של ג'ומיני שעבר טיפול בקירור מים.
  2. אבטח את הדגימה לשולחן של מכונת הבדיקה כך שהיא לא תזוז במהלך הבדיקה.
  3. ודא שמנוף הבחירה נמצא במיקום "ביטול טעינה".
  4. באמצעות גלגל ההתאמה מתחת לתמיכה, להעלות את המדגם עד מגע עם החוזין נוצר (כאשר מגע הוא רק עשה, המחט על החוגה הקדמית יתחיל לזוז מעט).
  5. התאם את החיוג, כך שהקריאה הראשונית היא 0.
  6. החל טעינה מראש על-ידי המשך איטי של התאמת

Log in or to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Results

תוצאה אופיינית של בדיקת רוקוול על דגימת ג'מיני לבדיקת HR C מוצגת בסרטון. הקשיות פוחתת באופן ניכר ככל שאדם מתרחק מהסוף הכפוף למטוס המים. ניתן להמיר את ערך בדיקת הקשיות לחוזק מתיחה באמצעות תרשימים המסופקים על-ידי יצרן מכונת הבדיקה. התוצאות מראות כי הפלדה משתנה במידה ניכרת הן ...

Log in or to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Application and Summary

בדיקת קשיות היא אחד המבחנים העיקריים כדי לגייס מידע הנדסי חשוב על חומר. בדיקת קשיות Rockwell היא השיטה המועדפת לבדיקת קשיות, שכן היא מבטלת את הצורך בציוד אופטי מתקדם, אך במקום זאת משתמשת בציוד מעבדה בסיסי כדי למדוד במדויק, בזול ובמהירות את קשיות החומר. חשוב מכך, שיטה זו מתורגמת בקלות לשחזור בין ...

Log in or to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Tags
Rockwell Hardness TestTreatment On SteelHardness TestingMechanical TestsEmpirical ValuesMaterial StrengthPlastic DeformationRockwell type TestingIndentersUntreated SteelHeat treated SteelBrinell Hardness TestVickers Hardness TestKnoop Hardness TestRockwell Hardness BNC TestPenetratorIndentationStructural SteelsManual Rockwell TesterLever SystemAnalog ReadoutPreliminary LoadMajor Load

Skip to...

0:08

Overview

1:01

Principles of the Rockwell Hardness Test

3:38

Measuring Rockwell C Hardness

6:07

Results

6:38

Applications

7:40

Summary

Videos from this collection:

article

Now Playing

בדיקת קשיות רוקוול והשפעת הטיפול על פלדה

Structural Engineering

28.1K Views

article

קבועי חומרים

Structural Engineering

23.3K Views

article

מאפייני מתח-מתח של פלדות

Structural Engineering

107.8K Views

article

מאפייני מתח-מאמץ של אלומיניום

Structural Engineering

87.5K Views

article

בדיקת השפעה צ'רפיה של פלדות מגולגלות קרות וחמות בתנאי טמפרטורה מגוונים

Structural Engineering

32.0K Views

article

כיווץ עמודי פלדה

Structural Engineering

35.9K Views

article

דינמיקה של מבנים

Structural Engineering

11.3K Views

article

עייפות של מתכות

Structural Engineering

39.8K Views

article

בדיקות מתח של פולימרים

Structural Engineering

25.0K Views

article

בדיקת מתח של חומרים פולימריים מחוזקים בסיבים

Structural Engineering

14.3K Views

article

אגרגטים לתערובות בטון ואספלטיות

Structural Engineering

11.8K Views

article

בדיקות על בטון טרי

Structural Engineering

25.6K Views

article

בדיקות דחיסה על בטון מוקשח

Structural Engineering

14.9K Views

article

בדיקות של בטון מוקשח במתח

Structural Engineering

23.4K Views

article

בדיקות על עץ

Structural Engineering

32.7K Views

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Research

Education

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved