Skala twardości Rockwella

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacji, wyszukiwania
Twardościomierz Rockwella
Odciski po pomiarze twardości metodą Rockwella (HRC)

Skala twardości Rockwella – zespół skal dla oznaczania twardości metali na podstawie testu dokonanego metodą opartą na pomiarze różnicy zagłębienia wgłębnika przy dwu obciążeniach testowych. Metoda została wynaleziona przez mieszkańców Connecticut Hughona M. Rockwella (1890–1957) i Stanleya P. Rockwella (1886–1940) i opatentowana w 1914 r. Pierwsza serię markowych twardościomierzy Rockwella wypusciła firma WILSON we współpracy ze Stanleyem P. Rockwellem. Twardościomierze Rockwella pod zastrzeżonym znakiem towarowym "WILSON" są produkowane do dziś przez firmę INSTRON (ITW), która przejęła WILSON-a.

Twardość w skali Rockwella oznacza się HR. Stosowanych jest kilka odmiennych skal, z których każda przeznaczona jest dla odmiennych stopów metali:

  • Skale C i A stosuje się dla stali hartowanych.
  • Skale B i F stosuje się dla stali niehartowanych i metali nieżelaznych
  • Skale N i T stosuje się w przypadkach, gdy badana próbka ma niewielkie rozmiary lub jest bardzo cienka.

Przy podawaniu twardości określanej w skali Rockwella, w symbolu uwzględnia się metodę, np. HRC dla metody C. Zakres skali Rockwella wynosi od 20 dla miękkich stopów do 100 dla stali hartowanej (najtwardsza stal - martenzytyczna - ma twardość nie większą niż 65-70 HRC).

Przebieg pomiaru[edytuj | edytuj kod]

Metoda Rockwella polega na pomiarze głębokości wcisku dokonanego wzorcowym stożkiem diamentowym o kącie wierzchołkowym 120° i promieniu zaokrąglenia 0,2 mm dla skali C, A i N lub stalowej, hartowanej kulki o średnicy 1,5875 mm (1/16") w metodach B, F i T przy użyciu odpowiedniego nacisku. Metoda ta jest szybka i łatwa w użyciu, gdyż przyrząd jest wyposażony w czujnik wyskalowany bezpośrednio w jednostkach twardości. Próba Rockwella pozostawia na badanym przedmiocie tylko słabo widoczną skazę, dlatego może być używana do kontroli gotowych wyrobów.

Procedurę dokonywania pomiarów metodą Rockwella opisuje Polska Norma PN-EN ISO 6508.

Skale i wartości[edytuj | edytuj kod]

Istnieje kilka alternatywnych skal, ale najczęściej używane są skale "B" i "C".

Różne skale Rockwella[1]
Skala Oznaczenie Obciążenie Wgłębnik Użycie
A HRA 60 kG 120° diamentowy stożek
B HRB 100 kG 1/16 in (1,588 mm) stalowa kulka Aluminium, mosiądz i miękkie stale
C HRC 150 kG 120° diamentowy stożek Twarde stale
D HRD 100 kG 120° diamentowy stożek
E HRE 100 kG 1/8 in (3,175 mm) stalowa kulka
F HRF 60 kG 1/16 in (1,588 mm) stalowa kulka
G HRG 150 kG 1/16 in (1,588 mm) stalowa kulka
nazywany też „wgłębnikiem Brale'a”[2]
  • W większości przypadków, stalowe kulki zostały zastąpione kulkami z węglika wolframu różnych średnic. Skale stosujące węgliki mają dodane "W" do swojej nazwy, n.p. "HR30TW" zamiast "HR30T".
  • Odczyty poniżej HRC 20 są uznawane za niewiarygodne, podobnie jak odczyty dużo wyższe niż HRB 100.

Typowe wartości[edytuj | edytuj kod]

  • Bardzo twarda stal (n.p. dłuta, ostrza noży wysokiej jakości): HRC 55–66 (stale szybkotnące i stale narzędziowe takie jak M2, W2, O1 i D2, jak również wiele nowych stali nierdzewnych wykonanych metodą metalurgii proszków takich jak S30V, CPM 154 - proszkowy odpowiednik znanej narzędziowej stali stopowej 154CM (materiały te są często mylone) firmy Crucible Industries Corporation, CPM-M4, ZDP-189, itp.)[3]
  • Siekiery: HRC 45-55
  • Mosiądz: od HRB 55 (UNS C24000, H01) do HRB 93 (UNS C26000, H10)[4]

Bibliografia[edytuj | edytuj kod]

  • Praca zbiorowa: Mała encyklopedia metrologii. WNT, 1989. str. 434-436

Zobacz też[edytuj | edytuj kod]

Przypisy

  1. William F. Smith, Javad Hashemi: Foundations of Material Science and Engineering. McGraw-Hill, 2001. ISBN 0-07-295358-6.
  2. Laboratorium Kalibracji Wilsona. Instron. [dostęp 2013-12-03].
  3. Knife blade materials
  4. matweb.com, accessed 2010-06-23