Máy đo độ cứng là một thiết bị đánh giá độ cứng hoặc độ bền của vật liệu. Máy kiểm tra độ cứng được sử dụng để đánh giá khả năng chống biến dạng của vật liệu bằng cách xuyên qua bề mặt của chất được thử nghiệm bằng một công cụ cứng hơn, thường là hình nón kim cương hoặc quả bóng thép.
Độ sâu xuyên thấu của dụng cụ và ấn tượng được tạo ra trên bề mặt mẫu sau đó được đo bằng máy đo độ cứng. Có sẵn nhiều phương pháp kiểm tra khác nhau. Hướng dẫn này sẽ nêu ra những lợi ích và hạn chế của một số máy đo độ cứng.
Xem xét những yếu tố nào khi chọn máy đo độ cứng?
Trước khi mua máy đo độ cứng, hãy ghi nhớ các yếu tố sau:
- Tải trọng cần thử được xác định bởi độ cứng của vật liệu. Tải trọng thử nghiệm lên đến 3.000 kgf được yêu cầu đối với các kim loại như thép và hợp kim, nhưng chỉ cần 500 kgf đối với kim loại mềm. Độ chính xác được cải thiện khi tải tăng lên. Điều quan trọng cần nhớ là dấu ấn không được quá một phần mười độ dày của mẫu.
- Phạm vi độ cứng xác định vật liệu của vết lõm. Bạn nên sử dụng đầu thụt kim cương nếu độ cứng lớn hơn 650 HB / 30. Các vết lõm bằng thép hoặc kim loại mạnh phù hợp dưới giá trị này.
- Độ chính xác được xác định bởi bề mặt cần đo (độ sạch, bề mặt phẳng, hệ thống tĩnh hoặc động, v.v.).
- Khả năng thích ứng của thiết bị: ý nghĩa của nó thay đổi tùy thuộc vào hình dạng và kích thước của các mẫu được phân tích.
Có những loại máy đo độ cứng nào?
Người kiểm tra độ cứng được phân loại dựa trên loại kiểm tra mà họ thực hiện:
- phương pháp Brinell
- phương pháp Rockwell
- phương pháp Vickers
- phương pháp Knoop
- sử dụng siêu âm
Ưu điểm của máy đo độ cứng Brinell là gì?
Máy đo độ cứng Brinell đời mới
Trong công nghiệp, phương pháp Brinell là kỹ thuật đo độ cứng được sử dụng rộng rãi nhất. Phương pháp kiểm tra này sử dụng một miếng bi bằng thép có đường kính thay đổi tùy thuộc vào mẫu cần đo để đánh dấu bề mặt của mẫu. Thiết bị được hoàn thiện với kính hiển vi hoặc kính lúp đo lường.
Có rất nhiều lợi ích khi sử dụng phương pháp này:
- Đối với người mới bắt đầu, đây là phương pháp được lựa chọn để xác định độ cứng của vật liệu thô, khó xử lý hơn bằng các phương pháp khác.
- Tải trọng thử nghiệm thực sự cao (3.000 Kg).
Bởi vì có rất nhiều kích thước và tải trọng thụt lề khác nhau để lựa chọn, phạm vi đo là cực kỳ rộng. Tất cả các kim loại đều có thể được kiểm tra bằng máy đo độ cứng Brinell. Bởi vì phương pháp Brinell sử dụng một đầu lõm hình cầu để phân bố đều áp suất, các kết quả thu được chính xác và đáng tin cậy hơn so với các kết quả thu được bằng phương pháp Rockwell.
Tuy nhiên, có một số nhược điểm nhất định đối với phương pháp này:
Vì ấn tượng tạo ra trên bề mặt mẫu được đo bằng dụng cụ quang học nên có thể xảy ra sai số khi đo. Ngay cả khi tải thử nghiệm cao hơn so với các kỹ thuật thử nghiệm khác, bề mặt mẫu phải được chuẩn bị đầy đủ, sạch sẽ và bằng phẳng vì các khuyết tật có thể ảnh hưởng đến độ chính xác và độ tin cậy của phép đo.
Do đó, các thử nghiệm sử dụng phương pháp này mất nhiều thời gian (lên đến 60 giây, không tính thời gian chuẩn bị mẫu). Kết quả là, cách tiếp cận này không phù hợp với thử nghiệm thông thường. Bởi vì quy trình này chỉ chính xác và đáng tin cậy trên bề mặt phẳng, nó không thể được sử dụng để đánh giá bề mặt hình trụ. Cuối cùng, vì sử dụng thiết bị quang học nên phương pháp này đắt hơn.
Ưu điểm của máy đo độ cứng Rockwell là gì?
Máy đo độ cứng Rockwell
Bởi vì nó kết hợp cả hình nón kim cương xuyên thấu và một quả bóng thép xuyên thấu để đánh giá độ cứng của vật liệu, phương pháp Rockwell được sử dụng rộng rãi nhất. Chỉ thép cứng và kim loại cứng mới có thể được sử dụng với hình nón kim cương. Độ cứng nhỏ hơn 785 N / mm2 không được khuyến khích.
Vật liệu mềm hơn được sử dụng với quả bóng thép. Tuy nhiên, hãy nhớ rằng vật liệu càng mềm, đường kính của quả bóng càng lớn và tổng tải trọng càng thấp. Để kiểm tra vật liệu nhựa, người ta sử dụng các đầu lõm bi có đường kính lớn.
Các ưu điểm khác của kỹ thuật Rockwell bao gồm:
- Đây là công nghệ duy nhất cho phép thực hiện các phép đo mà không cần sử dụng thiết bị quang học, cho phép tạo ra một giải pháp tự động và nhanh hơn.
- Cách tiếp cận này ít bị sai sót mẫu hơn.
- Nó có thể được sử dụng để đo các mẫu hình trụ, hình cầu hoặc hình nón.
- Vì chu kỳ đo ngắn nên nhanh chóng.
Tuy nhiên, nó có một số nhược điểm:
- Phạm vi tải cho các thử nghiệm bị hạn chế.
- Cách tiếp cận này không đủ đối với một số vật liệu, chẳng hạn như thép chưa qua xử lý, và phải được bổ sung bằng một ống thụt Brinell với tải trọng thử nghiệm lớn hơn.
- Độ chính xác của phép đo được xác định bởi sự tiếp xúc của vết lõm với bề mặt mẫu. Sự biến dạng có thể xảy ra khi đặt tải thử nghiệm nếu có các chất bẩn trên bề mặt đỡ và phép đo có thể không chính xác.
- Đối với vật liệu cứng, cách làm này kém chính xác hơn.
Ưu điểm của việc sử dụng máy đo độ cứng Vickers là gì?
Máy đo độ cứng Vickers
Kiểm tra độ cứng siêu nhỏ được thực hiện bằng phương pháp Vickers. Nó hoạt động theo cách tương tự như phương pháp Brinell. Nó có thể được sử dụng trên bất kỳ chất rắn hoặc kim loại nào có độ cứng từ 10 gf đến 100 kgf.
Phương pháp Brinell khác với phương pháp Vickers ở chỗ nó sử dụng một kim tự tháp xuyên thấu kim cương có đáy là hình vuông và trọng lượng cố định. Ấn tượng được đo bằng thiết bị quang học. Kỹ thuật này có thể thực hiện được tải trọng thử nghiệm nhẹ cũng như tải trọng macro lên đến 30 kg.
Sau đây là một số lợi ích của phương pháp này:
- Phạm vi đo là cực kỳ rộng. Phương pháp này có thể được sử dụng để kiểm tra bất kỳ loại vật liệu nào, bất kể nó mềm hay cứng.
- Thử nghiệm rất đơn giản để thực hiện.
- Các tính toán không bị ảnh hưởng bởi kích thước của kim tự tháp.
- Các vật liệu có độ cứng khác nhau có thể được đo bằng cùng một đầu đo.
- Phương pháp này là lý tưởng để thử nghiệm trong phòng thí nghiệm.
Tuy nhiên, nó có một số nhược điểm:
- Bởi vì ấn tượng trên bề mặt được đo bằng mắt thường, chẳng hạn như sử dụng kính hiển vi, đây là một kỹ thuật tốn thời gian và cũng có thể dễ bị thiếu chính xác.
- Bề mặt của mẫu, giống như với phương pháp Brinell, phải được chuẩn bị đầy đủ.
- Do sự phân bố ngẫu nhiên của tải trọng thử nghiệm theo hình chóp, phép đo ấn tượng ít rõ ràng hơn trên một số vật liệu (tải trọng ở các cạnh cao hơn ở các mặt).
Ưu điểm của máy đo độ cứng Knoop là gì?
Máy đo độ cứng Knoop
Phương pháp Knoop là một kỹ thuật kiểm tra độ cứng siêu nhỏ sử dụng một vết lõm hình kim cương hẹp và là một phương pháp thay thế cho phương pháp Vickers. Có thể sử dụng kỹ thuật này để kiểm tra tải trọng nhẹ vài gam. Nó chủ yếu được sử dụng để xác định nguy cơ nứt vỡ trong các vật liệu giòn như gốm sứ, cũng như để kiểm tra độ cứng của các lớp mỏng của mẫu, chẳng hạn như lớp phủ.
Ưu điểm của việc sử dụng máy đo độ cứng siêu âm là gì?
Máy đo độ cứng Ultrasounic
Máy đo độ cứng siêu âm được sử dụng để kiểm tra độ cứng của vật liệu mà không phá hủy chúng. Sóng âm được sử dụng trong kỹ thuật kiểm tra này để đánh giá chất lượng của vật liệu rắn (kim loại, bê tông và gạch), tính toán độ dày của chúng và xác định các lỗi bên trong. Kiểm tra siêu âm có thể được thực hiện theo hai cách: chạm và ngâm.
Đầu dò là một thiết bị di động. Kiểm tra tiếp xúc cho phép kiểm tra các bộ phận lớn, khó vận chuyển. Thử nghiệm ngâm là ngâm vật liệu trong chất lỏng để cải thiện chuyển động của sóng âm. Chiến lược này cho phép phát hiện chính xác hơn các sai sót nhỏ.
Nên chọn máy đo độ cứng để bàn hay máy đo độ cứng cầm tay?
Máy kiểm tra độ cứng để bàn sử dụng quy trình Brinell, Rockwell hoặc Vickers để xác định độ cứng. Đây là những phần lớn, nặng của thiết bị phải được đặt trên mặt đất hoặc trên băng ghế thử nghiệm.
Ưu điểm chính của chúng là chúng cho phép sử dụng các phương pháp truyền thống để đo độ cứng. Máy đo độ cứng cầm tay về cơ bản nhỏ hơn, nhẹ hơn và nhỏ gọn hơn nhiều so với máy đo độ cứng truyền thống. Ưu điểm chính của chúng là người dùng không cần lấy mẫu vật liệu để thực hiện thử nghiệm. Do đó, chúng thực tế hơn trong hầu hết các trường hợp.
Tags: 2d measure machine, Hardness Measurement Solution, máy đo 3d, máy đo độ cứng, máy đo độ cứng brinell, máy đo độ cứng Rockwell, máy đo độ cứng vickers, Sinowon, Tool Microscope, vision measuring machine