Skala twardości Rockwella
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.
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).
Spis treści |
Przebieg pomiaru [edytuj]
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.
-
Przebieg pomiaru : faza 1 - obciążenie wstępne F0, ustawienie czujnika, faza 2 - obciążenie robocze FO+F1, powstaje trwałe odkształcenie; faza 3 - odciążenie do obciążenia wstępnego F0, odczyt twardości ze skali czujnika w jednostkach HRB
Skale i wartości [edytuj]
Istnieje kilka alternatywnych skal, ale najczęściej używane są skale "B" i "C".
| 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 | ||||
- 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]
- 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, 154CM, CPM-M4, ZDP-189, itp.)[2]
- Siekiery: HRC 45-55
- Mosiądz: od HRB 55 (UNS C24000, H01) do HRB 93 (UNS C26000, H10)[3]
Bibliografia [edytuj]
- Praca zbiorowa: Mała encyklopedia metrologii. WNT, 1989. str. 434-436
Zobacz też [edytuj]
- Twardość metali
- Skala twardości Vickersa
- Skala twardości Brinella
- Skala twardości Shore'a
- Metoda Poldi
- Metoda Leeba
- Skala twardości Mohsa – twardość minerałów
Przypisy
- ↑ William F. Smith, Javad Hashemi: Foundations of Material Science and Engineering. McGraw-Hill, 2001. ISBN 0-07-295358-6.
- ↑ Knife blade materials
- ↑ matweb.com, accessed 2010-06-23
