സ്റ്റീലിനായി മൂന്ന് കാഠിന്യം മാനദണ്ഡങ്ങൾ

കഠിനമായ വസ്തുക്കളാൽ ഉപരിതലത്തിൻ്റെ ഇൻഡൻ്റേഷനെ പ്രതിരോധിക്കാനുള്ള ഒരു ലോഹ പദാർത്ഥത്തിൻ്റെ കഴിവിനെ കാഠിന്യം എന്ന് വിളിക്കുന്നു. വ്യത്യസ്‌ത പരീക്ഷണ രീതികളും പ്രയോഗ വ്യാപ്തിയും അനുസരിച്ച്, കാഠിന്യത്തെ ബ്രിനെൽ കാഠിന്യം, റോക്ക്‌വെൽ കാഠിന്യം, വിക്കേഴ്‌സ് കാഠിന്യം, തീര കാഠിന്യം, മൈക്രോഹാർഡ്‌നെസ്, ഉയർന്ന താപനില കാഠിന്യം എന്നിങ്ങനെ തിരിക്കാം. പൈപ്പുകൾക്ക് സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്ന മൂന്ന് കാഠിന്യങ്ങളുണ്ട്: ബ്രിനെൽ, റോക്ക്വെൽ, വിക്കേഴ്സ് കാഠിന്യം.

എ. ബ്രിനെൽ കാഠിന്യം (HB)

നിർദ്ദിഷ്ട ടെസ്റ്റ് ഫോഴ്സ് (F) ഉപയോഗിച്ച് സാമ്പിൾ ഉപരിതലത്തിലേക്ക് അമർത്തുന്നതിന് ഒരു നിശ്ചിത വ്യാസമുള്ള ഒരു സ്റ്റീൽ ബോൾ അല്ലെങ്കിൽ കാർബൈഡ് ബോൾ ഉപയോഗിക്കുക. നിർദ്ദിഷ്ട ഹോൾഡിംഗ് സമയത്തിന് ശേഷം, ടെസ്റ്റ് ഫോഴ്സ് നീക്കം ചെയ്യുകയും സാമ്പിൾ ഉപരിതലത്തിൽ ഇൻഡൻ്റേഷൻ വ്യാസം (L) അളക്കുകയും ചെയ്യുക. ഇൻഡൻ്റ് ചെയ്ത ഗോളത്തിൻ്റെ ഉപരിതല വിസ്തീർണ്ണം കൊണ്ട് ടെസ്റ്റ് ഫോഴ്സിനെ ഹരിച്ചാൽ ലഭിക്കുന്ന ഘടകമാണ് ബ്രിനെൽ കാഠിന്യം മൂല്യം. HBS-ൽ (സ്റ്റീൽ ബോൾ) പ്രകടിപ്പിക്കുന്ന യൂണിറ്റ് N/mm2 (MPa) ആണ്.

കണക്കുകൂട്ടൽ സൂത്രവാക്യം ഇതാണ്:
ഫോർമുലയിൽ: എഫ്–മെറ്റൽ സാമ്പിളിൻ്റെ ഉപരിതലത്തിൽ അമർത്തിപ്പിടിച്ച പരീക്ഷണ ശക്തി, N;
ടെസ്റ്റിനുള്ള സ്റ്റീൽ ബോളിൻ്റെ D-വ്യാസം, mm;
d-ഇൻഡൻ്റേഷൻ്റെ ശരാശരി വ്യാസം, mm.
ബ്രിനെൽ കാഠിന്യം അളക്കുന്നത് കൂടുതൽ കൃത്യവും വിശ്വസനീയവുമാണ്, എന്നാൽ പൊതുവെ എച്ച്ബിഎസ് 450N/mm2 (MPa) യിൽ താഴെയുള്ള ലോഹ സാമഗ്രികൾക്ക് മാത്രമേ അനുയോജ്യമാകൂ, കൂടാതെ കട്ടിയുള്ള സ്റ്റീൽ അല്ലെങ്കിൽ കനം കുറഞ്ഞ പ്ലേറ്റുകൾക്ക് അനുയോജ്യമല്ല. സ്റ്റീൽ പൈപ്പ് മാനദണ്ഡങ്ങളിൽ, ബ്രിനെൽ കാഠിന്യം ഏറ്റവും വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കപ്പെടുന്നു. ഇൻഡൻ്റേഷൻ വ്യാസം d പലപ്പോഴും മെറ്റീരിയലിൻ്റെ കാഠിന്യം പ്രകടിപ്പിക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്നു, അത് അവബോധജന്യവും സൗകര്യപ്രദവുമാണ്.
ഉദാഹരണം: 120HBS10/1000130: അതിനർത്ഥം 1000Kgf (9.807KN) ടെസ്റ്റ് ഫോഴ്‌സിന് കീഴിൽ 10mm വ്യാസമുള്ള സ്റ്റീൽ ബോൾ ഉപയോഗിച്ച് 30സെക്കൻഡ് (സെക്കൻഡ്) വേണ്ടിയുള്ള Brinell കാഠിന്യം 120N/mm2 (MPa) ആണ് എന്നാണ്.

ബി. റോക്ക്വെൽ കാഠിന്യം (എച്ച്ആർ)

ബ്രിനെൽ കാഠിന്യം ടെസ്റ്റ് പോലെ റോക്ക്വെൽ കാഠിന്യം ടെസ്റ്റ് ഒരു ഇൻഡൻ്റേഷൻ ടെസ്റ്റ് രീതിയാണ്. ഇൻഡൻ്റേഷൻ്റെ ആഴം അളക്കുന്നു എന്നതാണ് വ്യത്യാസം. അതായത്, പ്രാരംഭ ടെസ്റ്റ് ഫോഴ്സിൻ്റെയും (Fo) മൊത്തം ടെസ്റ്റ് ഫോഴ്സിൻ്റെയും (F) തുടർച്ചയായ പ്രവർത്തനത്തിന് കീഴിൽ, ഇൻഡെൻ്റർ (സ്റ്റീൽ മില്ലിൻ്റെ കോൺ അല്ലെങ്കിൽ സ്റ്റീൽ ബോൾ) സാമ്പിളിൻ്റെ ഉപരിതലത്തിലേക്ക് അമർത്തുന്നു. നിർദ്ദിഷ്ട ഹോൾഡിംഗ് സമയത്തിന് ശേഷം, പ്രധാന ശക്തി നീക്കം ചെയ്യപ്പെടും. ടെസ്റ്റ് ഫോഴ്‌സ്, കാഠിന്യം മൂല്യം കണക്കാക്കാൻ അളന്ന ശേഷിക്കുന്ന ഇൻഡൻ്റേഷൻ ഡെപ്ത് ഇൻക്രിമെൻ്റ് (ഇ) ഉപയോഗിക്കുക. HR എന്ന ചിഹ്നത്താൽ പ്രതിനിധീകരിക്കപ്പെടുന്ന ഒരു അജ്ഞാത സംഖ്യയാണ് ഇതിൻ്റെ മൂല്യം, കൂടാതെ A, B, C, D, E, F, G, H, K എന്നിവയുൾപ്പെടെ 9 സ്കെയിലുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്ന സ്കെയിലുകളിൽ ഉൾപ്പെടുന്നു. അവയിൽ, ഉരുക്കിന് സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്ന സ്കെയിലുകൾ. കാഠിന്യം പരിശോധന സാധാരണയായി എ, ബി, സി എന്നിവയാണ്, അതായത് എച്ച്ആർഎ, എച്ച്ആർബി, എച്ച്ആർസി.

കാഠിന്യത്തിൻ്റെ മൂല്യം ഇനിപ്പറയുന്ന ഫോർമുല ഉപയോഗിച്ച് കണക്കാക്കുന്നു:
A, C സ്കെയിലുകൾ ഉപയോഗിച്ച് പരീക്ഷിക്കുമ്പോൾ, HR=100-e
B സ്കെയിൽ ഉപയോഗിച്ച് പരിശോധിക്കുമ്പോൾ, HR=130-e
ഫോർമുലയിൽ, e - ശേഷിക്കുന്ന ഇൻഡൻ്റേഷൻ ഡെപ്ത് ഇൻക്രിമെൻ്റ് 0.002mm എന്ന നിർദ്ദിഷ്ട യൂണിറ്റിൽ പ്രകടിപ്പിക്കുന്നു, അതായത്, ഇൻഡെൻ്ററിൻ്റെ അച്ചുതണ്ടിൻ്റെ സ്ഥാനചലനം ഒരു യൂണിറ്റ് (0.002mm) ആയിരിക്കുമ്പോൾ, ഇത് റോക്ക്വെൽ കാഠിന്യത്തിലെ ഒരു മാറ്റത്തിന് തുല്യമാണ്. നമ്പർ. വലിയ ഇ മൂല്യം, ലോഹത്തിൻ്റെ കാഠിന്യം കുറയുന്നു, തിരിച്ചും.
മുകളിലുള്ള മൂന്ന് സ്കെയിലുകളുടെയും ബാധകമായ വ്യാപ്തി ഇപ്രകാരമാണ്:
HRA (ഡയമണ്ട് കോൺ ഇൻഡെൻ്റർ) 20-88
HRC (ഡയമണ്ട് കോൺ ഇൻഡെൻ്റർ) 20-70
HRB (വ്യാസം 1.588mm സ്റ്റീൽ ബോൾ ഇൻഡെൻ്റർ) 20-100
റോക്ക്‌വെൽ ഹാർഡ്‌നെസ് ടെസ്റ്റ് നിലവിൽ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കപ്പെടുന്ന ഒരു രീതിയാണ്, ഇതിൽ ബ്രിനെൽ കാഠിന്യം എച്ച്ബിക്ക് ശേഷം സ്റ്റീൽ പൈപ്പ് നിലവാരത്തിൽ HRC ഉപയോഗിക്കുന്നു. റോക്ക്‌വെൽ കാഠിന്യം ഉപയോഗിച്ച് ലോഹ വസ്തുക്കൾ വളരെ മൃദുവും കഠിനവും വരെ അളക്കാൻ കഴിയും. ഇത് ബ്രിനെൽ രീതിയുടെ പോരായ്മകൾ നികത്തുന്നു. ഇത് ബ്രിനെൽ രീതിയേക്കാൾ ലളിതമാണ്, കാഠിന്യം മൂല്യം കാഠിന്യം മെഷീൻ്റെ ഡയലിൽ നിന്ന് നേരിട്ട് വായിക്കാൻ കഴിയും. എന്നിരുന്നാലും, അതിൻ്റെ ചെറിയ ഇൻഡൻ്റേഷൻ കാരണം, കാഠിന്യം മൂല്യം ബ്രിനെൽ രീതി പോലെ കൃത്യമല്ല.

C. വിക്കേഴ്സ് കാഠിന്യം (HV)

വിക്കേഴ്സ് കാഠിന്യം ടെസ്റ്റ് ഒരു ഇൻഡൻ്റേഷൻ ടെസ്റ്റ് രീതി കൂടിയാണ്. ഇത് തിരഞ്ഞെടുത്ത ടെസ്റ്റ് ഫോഴ്‌സിൽ (F) ടെസ്റ്റ് ഉപരിതലത്തിലേക്ക് എതിർ പ്രതലങ്ങൾക്കിടയിൽ 1360 ഉൾപ്പെടുത്തിയ കോണുള്ള ഒരു ചതുര പിരമിഡൽ ഡയമണ്ട് ഇൻഡൻ്റർ അമർത്തി, നിർദ്ദിഷ്ട ഹോൾഡിംഗ് സമയത്തിന് ശേഷം അത് നീക്കംചെയ്യുന്നു. നിർബന്ധിക്കുക, ഇൻഡൻ്റേഷൻ്റെ രണ്ട് ഡയഗണലുകളുടെ നീളം അളക്കുക.

ഇൻഡൻ്റേഷൻ ഉപരിതല വിസ്തീർണ്ണം കൊണ്ട് ഹരിച്ച ടെസ്റ്റ് ഫോഴ്സിൻ്റെ ഘടകമാണ് വിക്കേഴ്സ് കാഠിന്യം മൂല്യം. അതിൻ്റെ കണക്കുകൂട്ടൽ സൂത്രവാക്യം ഇതാണ്:
ഫോർമുലയിൽ: HV–Vickers കാഠിന്യം ചിഹ്നം, N/mm2 (MPa);
എഫ്-ടെസ്റ്റ് ഫോഴ്സ്, എൻ;
d-ഇൻഡൻ്റേഷൻ്റെ രണ്ട് ഡയഗണലുകളുടെ ഗണിത ശരാശരി, mm.
വിക്കേഴ്സ് കാഠിന്യത്തിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന ടെസ്റ്റ് ഫോഴ്സ് എഫ് 5 (49.03), 10 (98.07), 20 (196.1), 30 (294.2), 50 (490.3), 100 (980.7) Kgf (N) എന്നിവയും മറ്റ് ആറ് ലെവലുകളുമാണ്. കാഠിന്യത്തിൻ്റെ മൂല്യം അളക്കാൻ കഴിയും പരിധി 5~1000HV ആണ്.
എക്സ്പ്രഷൻ രീതിയുടെ ഉദാഹരണം: 640HV30/20 അർത്ഥമാക്കുന്നത് 20S (സെക്കൻഡ്) ന് 30Hgf (294.2N) ടെസ്റ്റ് ഫോഴ്സ് ഉപയോഗിച്ച് അളക്കുന്ന വിക്കേഴ്സ് കാഠിന്യം 640N/mm2 (MPa) ആണ് എന്നാണ്.
വളരെ നേർത്ത ലോഹ വസ്തുക്കളുടെയും ഉപരിതല പാളികളുടെയും കാഠിന്യം നിർണ്ണയിക്കാൻ വിക്കേഴ്സ് കാഠിന്യം രീതി ഉപയോഗിക്കാം. ഇതിന് ബ്രിനെൽ, റോക്ക്‌വെൽ രീതികളുടെ പ്രധാന ഗുണങ്ങളുണ്ട്, മാത്രമല്ല അവയുടെ അടിസ്ഥാന പോരായ്മകൾ മറികടക്കുകയും ചെയ്യുന്നു, പക്ഷേ ഇത് റോക്ക്‌വെൽ രീതി പോലെ ലളിതമല്ല. സ്റ്റീൽ പൈപ്പ് മാനദണ്ഡങ്ങളിൽ വിക്കേഴ്സ് രീതി വളരെ അപൂർവമായി മാത്രമേ ഉപയോഗിക്കുന്നുള്ളൂ.