स्टीलच्या विविध कठीणतेचे वर्गीकरण

पोर्टेबल लीब हार्डनेस टेस्टरला लीब (HL) मापनानंतर ब्रिनेल (HB), रॉकवेल (HRC), विकर्स (HV), शोर (HS) हार्डनेसमध्ये रूपांतरित केले जाऊ शकते. किंवा लीब तत्त्वाचा वापर करून ब्रिनेल (HB), रॉकवेल (HRC), विकर्स (HV), लीब (HL), शोर (HS) हार्डनेस मूल्य थेट मोजता येते.
एचबी - ब्रिनेल कठीणता:
ब्रिनेल कठीणता (HB) सामान्यतः अशा पदार्थांसाठी वापरली जाते जे मऊ असतात, जसे की अलौह धातू, उष्णता उपचारापूर्वीचे किंवा ॲनीलिंगनंतरचे स्टील. रॉकवेल कठीणता (HRC) सामान्यतः जास्त कठीणता असलेल्या पदार्थांसाठी वापरली जाते, जसे की उष्णता उपचारानंतरची कठीणता इत्यादी.
ब्रिनेल कठीणता (HB) ही एका विशिष्ट आकाराच्या चाचणी भारावर मोजली जाते. एका विशिष्ट व्यासाचा कठीण केलेला स्टीलचा गोळा किंवा कार्बाइडचा गोळा, चाचणी करायच्या धातूच्या पृष्ठभागावर दाबला जातो. हा चाचणी भार एका विशिष्ट वेळेसाठी कायम ठेवला जातो आणि नंतर तो भार काढून, चाचणी करायच्या पृष्ठभागावरील खळगीचा व्यास मोजला जातो. ब्रिनेल कठीणतेचे मूल्य हे, भाराला खळगीच्या गोलाकार पृष्ठभागाच्या क्षेत्रफळाने भागून मिळणारे भागाकार असते. साधारणपणे, एका विशिष्ट आकाराचा (सहसा १० मिमी व्यासाचा) कठीण केलेला स्टीलचा गोळा एका विशिष्ट भाराने (सहसा ३००० किलो) पदार्थाच्या पृष्ठभागावर दाबला जातो आणि काही कालावधीसाठी तसाच ठेवला जातो. भार काढल्यानंतर, भार आणि खळगीचे क्षेत्रफळ यांचे गुणोत्तर हे ब्रिनेल कठीणतेचे मूल्य (HB) असते आणि त्याचे एकक किलोग्राम फोर्स/मिमी² (N/mm²) असते.
रॉकवेल कठीणता ही पृष्ठभागावर उमटलेल्या खळगीच्या प्लास्टिक विरूपणाच्या खोलीवर आधारित कठीणता मूल्य निर्देशांक ठरवते. ०.००२ मिमी हे कठीणतेचे एकक म्हणून वापरले जाते. जेव्हा HB>४५० असते किंवा नमुना खूप लहान असतो, तेव्हा ब्रिनेल कठीणता चाचणी वापरता येत नाही आणि त्याऐवजी रॉकवेल कठीणता मापन वापरले जाते. यामध्ये, १२०° शिरोकोन असलेला हिऱ्याचा शंकू किंवा १.५९ किंवा ३.१८ मिमी व्यासाचा स्टीलचा गोळा वापरून, एका विशिष्ट भाराखाली चाचणी अंतर्गत असलेल्या पदार्थाच्या पृष्ठभागावर दाब दिला जातो आणि खळगीच्या खोलीवरून पदार्थाची कठीणता मोजली जाते. चाचणी पदार्थाच्या कठीणतेनुसार, ती तीन वेगवेगळ्या प्रमाणांमध्ये व्यक्त केली जाते:
HRA: ही ६० किलो भार आणि डायमंड कोन इंडेंटर वापरून मिळवलेली कठोरता आहे, जी अत्यंत उच्च कठोरता असलेल्या पदार्थांसाठी (जसे की सिमेंटेड कार्बाइड, इत्यादी) वापरली जाते.
HRB: 100 किलो वजनाचा भार आणि 1.58 मिमी व्यासाचा कठीण केलेला स्टीलचा गोळा वापरून मिळवलेली ही कठीणता आहे, जी कमी कठीणता असलेल्या पदार्थांसाठी (जसे की ॲनील्ड स्टील, कास्ट आयर्न, इत्यादी) वापरली जाते.
HRC: 150 किलो वजनाचा भार आणि डायमंड कोन इंडेंटर वापरून मिळवलेली ही कठोरता आहे, जी अत्यंत उच्च कठोरता असलेल्या पदार्थांसाठी (जसे की कठोर केलेले स्टील, इत्यादी) वापरली जाते.
याव्यतिरिक्त:
१. HRC म्हणजे रॉकवेल कठीणता सी स्केल.
२. एचआरसी आणि एचबी उत्पादनात मोठ्या प्रमाणावर वापरले जातात.
३. एचआरसी लागू श्रेणी एचआरसी २०-६७, एचबी२२५-६५० च्या समतुल्य.
जर कठीणता या मर्यादेपेक्षा जास्त असेल तर, रॉकवेल कठीणता ए स्केल (HRA) वापरा.
जर कठोरता या मर्यादेपेक्षा कमी असेल, तर रॉकवेल हार्डनेस बी स्केल (HRB) वापरा.
ब्रिनेल कठीणतेची उच्च मर्यादा HB650 आहे, जी या मूल्यापेक्षा जास्त असू शकत नाही.
४. रॉकवेल हार्डनेस टेस्टर सी स्केलचा इंडेंटर हा १२० अंश शिरोकोन असलेला एक हिऱ्याचा शंकू असतो. चाचणी भार एक निश्चित मूल्य असतो. चिनी मानक १५० केजीएफ आहे. ब्रिनेल हार्डनेस टेस्टरचा इंडेंटर हा एक कठीण केलेला स्टील बॉल (एचबीएस) किंवा कार्बाइड बॉल (एचबीडब्ल्यू) असतो. चाचणी भार बॉलच्या व्यासानुसार बदलतो, जो ३००० ते ३१.२५ केजीएफ पर्यंत असतो.
५. रॉकवेल कठीणता चाचणीतील खळगी खूप लहान असते आणि मोजलेले मूल्य एका विशिष्ट भागापुरते मर्यादित असते. सरासरी मूल्य काढण्यासाठी अनेक बिंदू मोजणे आवश्यक असते. ही चाचणी तयार उत्पादने आणि पातळ चकत्यांसाठी योग्य असून, तिचे वर्गीकरण अविनाशी चाचणी म्हणून केले जाते. ब्रिनेल कठीणता चाचणीतील खळगी मोठी असते, मोजलेले मूल्य अचूक असते, परंतु ती तयार उत्पादने आणि पातळ चकत्यांसाठी योग्य नसते आणि सामान्यतः तिचे वर्गीकरण अविनाशी चाचणी म्हणून केले जात नाही.
६. रॉकवेल कठीणतेचे मूल्य हे एकक नसलेली, अनामिक संख्या आहे. (म्हणून, रॉकवेल कठीणतेला एक विशिष्ट दर्जा म्हणणे चुकीचे आहे.) ब्रिनेल कठीणतेच्या मूल्याला एकक असते आणि त्याचा तन्य शक्तीशी एक निश्चित अंदाजित संबंध असतो.
७. रॉकवेल कठीणता थेट डायलवर किंवा डिजिटल स्वरूपात दर्शविली जाते. हे वापरण्यास सोपे, जलद आणि सहज समजण्यासारखे असून मोठ्या प्रमाणावरील उत्पादनासाठी योग्य आहे. ब्रिनेल कठीणतेसाठी, खळगीचा व्यास मोजण्याकरिता मायक्रोस्कोपची आवश्यकता असते आणि नंतर तक्ता पाहावा लागतो किंवा गणना करावी लागते, जे वापरण्यास अधिक किचकट आहे.
८. काही विशिष्ट परिस्थितीत, तक्ता पाहून HB आणि HRC यांची अदलाबदल करता येते. मनातल्या मनात गणना करण्याचे सूत्र अंदाजे असे नोंदवता येते: 1HRC≈1/10HB.
यांत्रिक गुणधर्म चाचणीमध्ये कठोरता चाचणी ही एक सोपी आणि सुलभ चाचणी पद्धत आहे. विशिष्ट यांत्रिक गुणधर्म चाचण्यांच्या जागी कठोरता चाचणीचा वापर करण्यासाठी, उत्पादनामध्ये कठोरता आणि सामर्थ्य यांच्यातील अधिक अचूक रूपांतरण संबंधाची आवश्यकता असते.
अनुभवाने हे सिद्ध झाले आहे की धातूंच्या विविध कठीणता मूल्यांमध्ये आणि कठीणता मूल्य व सामर्थ्य मूल्य यांच्यात अंदाजे परस्परसंबंध असतो. कारण कठीणता मूल्य हे सुरुवातीच्या प्लॅस्टिक विरूपण प्रतिरोधावर आणि निरंतर प्लॅस्टिक विरूपण प्रतिरोधावर अवलंबून असते, पदार्थाचे सामर्थ्य जितके जास्त, तितकाच त्याचा प्लॅस्टिक विरूपण प्रतिरोध जास्त आणि कठीणता मूल्यही जास्त असते.