máy đo độ cứng là gì
Một phép thử độ cứng đo mức vật liệu chống lại việc bị một vật thể cứng hơn ấn vào, và báo kết quả theo một thang đo. Phép đo này là một đại diện: trong kim loại nó tương quan một cách rộng rãi với độ bền kéo, nó nhanh hơn nhiều một phép thử kéo, và ở phần lớn các dạng nó chỉ để lại một vết dấu nhỏ. Đó là lý do nó được dùng rộng rãi làm bước kiểm tra đầu vào và làm bước xác minh sau xử lý nhiệt.
Phương pháp quan trọng hơn cái máy. Một con số độ cứng mà không có thang đo thì vô nghĩa, vì Rockwell, Brinell, Vickers và các phương pháp nảy ấn vào khác nhau, đo khác nhau và cho ra những con số không so sánh trực tiếp được. Cùng một chi tiết thép sẽ báo một con số trên máy để bàn, một con số khác trên thiết bị nảy cầm tay, và con số thứ ba trên một máy Vickers - và cả ba đều có thể đúng theo cách riêng của chúng.
Bài toán lựa chọn trên thực tế vì thế là phương pháp nào hợp với chi tiết: kích thước của nó, liệu nó có đem tới được một bàn thử hay không, liệu bề mặt có chuẩn bị được hay không, một vết nhìn thấy được có chấp nhận được hay không, và tiêu chuẩn chi phối yêu cầu điều gì. Trang này lần lượt đi qua các điểm đó, cùng câu hỏi khi nào một thiết bị cầm tay là một thay thế hợp lệ cho một máy để bàn và khi nào thì không.
Cách máy đo độ cứng đo
Một phép thử để bàn ấn một đầu chèn xác định vào bề mặt dưới một tải xác định rồi đo kết quả. Trong phương pháp Rockwell, độ sâu xuyên được đọc trực tiếp, và ký tự thang đo mã hóa cả đầu chèn lẫn tải - đó là lý do số đọc có ngay lập tức và lý do thang đo luôn phải được trích kèm. Trong Brinell và Vickers, kích thước vết lõm để lại được đo bằng quang học rồi quy đổi, cách này chậm hơn và để lại vết lớn hơn nhưng lại ít nhạy với tình trạng bề mặt hơn nhiều.
Chiều dày của mẫu thử so với độ sâu vết lõm chính là điều thường làm mất hiệu lực của một số đọc nhất. Nếu không đủ vật liệu bên dưới đầu chèn, đế đỡ sẽ gánh một phần tải và con số cho ra sẽ cao hơn - đó là một kết quả đạt giả chứ không phải một lỗi dễ thấy. Quy tắc chiều dày tối thiểu gắn với từng phương pháp tồn tại vì lý do đó, và nó được đối chiếu với bản vẽ chứ không được phép giả định.
Các thiết bị cầm tay theo kiểu nảy làm việc trên một nguyên lý khác: một vật thể xác định được đập vào bề mặt và vận tốc nảy của nó được so với vận tốc va đập. Điều này thực sự hữu ích trên những chi tiết lớn không thể đem tới một cái máy, nhưng kết quả phụ thuộc vào khối lượng và độ cứng vững của chi tiết, nên một số đọc lấy trên một tấm mỏng không so sánh được với một số đọc lấy trên một vật đúc nặng. Thiết bị quy đổi giá trị nảy của nó sang các thang đo khác bằng toán học, và các phép quy đổi đó mang những giới hạn phải được tôn trọng.
Lựa chọn cấu hình
Phần lớn thông số được quyết định bởi những lựa chọn này chứ không phải bởi cấp chính xác. Mỗi lựa chọn ràng buộc lựa chọn kế tiếp, nên chúng được chốt theo thứ tự.
| Cấu hình | Tùy chọn cần xác định | Nó thực sự quyết định điều gì |
| Phương pháp thử và thang đo | Các phương pháp để bàn kèm ký tự thang đo của chúng, và phương pháp nảy cầm tay | Tiêu chuẩn chi phối nêu tên thang đo nào, và vết để lại trên chi tiết có chấp nhận được hay không. |
| Loại đầu chèn | Chóp kim cương, bi đã tôi cứng, tháp kim cương, và vật va đập của phương pháp nảy | Thiết bị đo được những gì. Một số cặp đầu chèn và tải hợp với vật liệu cứng, một số hợp với vật liệu mềm, và ký tự thang đo mã hóa chính cặp đó. |
| Tải thử | Cố định với một thang cho trước, hoặc chọn được trong một dải | Thiết bị bao quát được những thang nào, và liệu chỉ một máy có đủ cho nhiều hơn một tiêu chuẩn hay không. |
| Kiểu để bàn hay cầm tay | Một máy cố định kèm bàn đo và đế đỡ, hoặc một thiết bị nảy cầm tay | Liệu chi tiết có đem tới được một cái máy hay không, và số đọc có phải lấy tại chỗ hay không. |
| Đỡ mẫu thử và chiều dày tối thiểu | Cách bố trí đế đỡ, và tiết diện nhỏ nhất mà phương pháp cho phép | Liệu số đọc có giá trị hay không. Một mẫu được đỡ không đủ sẽ cho số đọc cao và làm đạt một chi tiết lẽ ra phải trượt. |
| Yêu cầu chuẩn bị bề mặt | Độ hoàn thiện mà phương pháp đòi hỏi, và khối lượng công việc chuẩn bị được làm trên chi tiết | Liệu có phải dành thời gian cho việc chuẩn bị hay không, và bản thân việc chuẩn bị có chấp nhận được trên một chi tiết đã hoàn thiện hay không. |
| Đọc số và xử lý dữ liệu | Hiển thị trực tiếp, và liệu các số đọc có thể được lưu, lấy trung bình hoặc xuất ra hay không | Liệu có phải lập một hồ sơ theo lô, và người ta cần từng số đọc riêng lẻ hay một kết quả thống kê. |
| Phụ kiện xác minh | Các khối chuẩn khớp với thang đo đang dùng | Có thể chứng minh thiết bị đang đo đúng hay không, điều mà hầu hết hệ thống chất lượng đều yêu cầu theo một chu kỳ xác định. |
Cách chọn máy đo độ cứng
| Yếu tố | Vì sao nó quyết định kết quả | Cách xác định trước khi gửi yêu cầu |
|---|
| Họ vật liệu | Kim loại, nhựa và vật liệu đàn hồi dùng các thang đo khác nhau, và không một thiết bị nào bao quát cả ba | Nêu vật liệu và tiêu chuẩn chi phối phép thử. |
| Thang đo được nêu trong tiêu chuẩn | Con số chỉ có nghĩa khi kèm thang đo của nó, và thang đo bắt buộc sẽ cố định thiết bị | Trích dẫn thang đo và dải chấp nhận từ bản vẽ hoặc từ tiêu chuẩn. |
| Kích thước và khối lượng chi tiết | Một vật đúc nặng không đem tới được một máy để bàn, và một chi tiết nhẹ thì không thử tin cậy bằng phương pháp nảy | Nêu chi tiết lớn nhất và nhỏ nhất, kèm khối lượng và chiều dày tiết diện ước lượng. |
| Khả năng tiếp cận bề mặt thử | Đầu chèn phải tới được bề mặt theo hướng vuông góc với nó | Mô tả hình học, và cho biết có sẵn đế đỡ hoặc giá đỡ đặc biệt hay không. |
| Liệu một vết nhìn thấy được có chấp nhận được hay không | Một số phương pháp để lại vết lõm nhìn thấy được, điều loại chúng trên một bề mặt đã hoàn thiện | Nêu chi tiết sau khi thử sẽ được đưa vào sử dụng hay đem bán. |
| Chiều dày tại điểm thử | Dưới mức tối thiểu của phương pháp thì số đọc là không hợp lệ, chứ không chỉ gần đúng | Nêu chiều dày thành hoặc chiều dày tiết diện tại điểm sẽ thử. |
| Yêu cầu về hồ sơ và xác minh | Các khối chuẩn truy xuất được và các số đọc được ghi lại có thể bị hệ thống chất lượng của khách hàng áp đặt | Nêu có cần chứng từ hoặc hồ sơ lô hay không, và thiết bị được xác minh theo chu kỳ nào. |
Nếu một trong các điểm này vẫn chưa xác định được, hãy gửi những thông tin đã có. Báo giá có thể được lập dựa trên mô tả nhiệm vụ và hoàn thiện sau khi bổ sung các phần còn thiếu.
Các lựa chọn thay thế gần nhất
Đây là những loại mà một yêu cầu về máy đo độ cứng thường hóa ra là, và là điểm mà lựa chọn thực sự được quyết định.
| Loại thay thế gần nhất | Điều gì phân biệt nó với máy đo độ cứng |
| Máy thử kéo | Kéo một mẫu đã chuẩn bị tới khi đứt để cho trực tiếp độ bền, độ giãn dài và mô-đun. Phép thử là phá hủy và cần một mẫu đã gia công, lại chậm hơn nhiều - nhưng nó đo chính tính chất chứ không phải một đại diện của tính chất đó. Khi một tính toán thiết kế hoặc một chứng nhận đòi một con số kéo, độ cứng không thể được đem thay. |
| Máy thử nén | Đặt tải lên một mẫu cho tới khi nó bị nghiền hoặc biến dạng, tức là phép thử phù hợp với bê tông, bao bì và các chi tiết đàn hồi. Nó trả lời câu hỏi chi tiết chịu được bao nhiêu tải, chứ không trả lời bề mặt của nó cứng đến đâu. |
| Máy thử va đập | Đo năng lượng hấp thụ khi làm gãy một mẫu có khía, tức là chuyện độ dai chứ không phải mức chịu vết lõm. Hai loại thép có cùng độ cứng vẫn có thể khác nhau rõ rệt về hành vi va đập, và một phép thử độ cứng sẽ không chỉ ra được khác biệt đó. |
| Máy đo độ dày lớp phủ | Đo chiều dày của một lớp nằm trên bề mặt chứ không đo một tính chất của nền. Trên một chi tiết được xử lý bề mặt, cả hai số đọc thường đều được yêu cầu, nhưng chúng trả lời những câu hỏi khác nhau và cái này không báo cái kia. |
| Máy đo độ nhám bề mặt | Báo kết cấu của bề mặt theo ngôn ngữ biên dạng, tức là thứ chi phối ma sát, khả năng làm kín và thẩm mỹ. Độ hoàn thiện bề mặt cũng ảnh hưởng tới số đọc độ cứng, đó là lý do hai thiết bị thường dùng chung một bàn kiểm tra. |
| Máy thử vật liệu | Một đầu đề chung cho các máy đặt tải lên một mẫu, bao quát kéo, nén, uốn và mỏi trong cùng một khung máy. Khi một phòng thí nghiệm cần nhiều thứ trong số đó, một máy thử vạn năng lo được; độ cứng vẫn là một phép kiểm tra riêng, nhanh hơn và thường không phá hủy. |
Độ cứng và độ dai là cặp hay bị coi như thay thế được cho nhau nhất. Thực ra thì không: một phép xử lý bề mặt có thể nâng độ cứng lên đáng kể trong khi vẫn để độ dai của vật liệu nguyên như cũ, hoặc hạ nó xuống.
Nội dung cần có trong yêu cầu
Phản hồi đầu tiên có thể là một báo giá thay vì một loạt câu hỏi nếu yêu cầu mang theo những thông tin này. Khi không biết một giá trị, hãy gửi mô tả nhiệm vụ và chúng tôi sẽ xác nhận nó ngụ ý điều gì.
- Vật liệu, và tiêu chuẩn hoặc chuẩn mực chi phối phép thử
- Thang đo yêu cầu và dải chấp nhận
- Chi tiết lớn nhất và nhỏ nhất, kèm khối lượng ước lượng
- Chiều dày tiết diện hoặc chiều dày thành tại điểm thử
- Bề mặt thử có tiếp cận được hay không, và hình học của nó
- Một vết nhìn thấy được sau khi thử có chấp nhận được hay không
- Các số đọc có phải được ghi lại cho một lô hay không
- Có cần các khối chuẩn hoặc phụ kiện xác minh hay không
- Số lượng, cảng đến và thời gian giao hàng yêu cầu
