Πώς να μετρήσετε τη σκληρότητα του ανοξείδωτου χάλυβα;

Τα υλικά από ανοξείδωτο χάλυβα χρησιμοποιούνται ευρέως σε διάφορες βιομηχανίες. Διαφορετικά υλικά από ανοξείδωτο χάλυβα έχουν διαφορετική σκληρότητα. Πώς δοκιμάζουμε τη σκληρότητα του ανοξείδωτου χάλυβα;

Ποια είναι η σκληρότητα του ανοξείδωτου χάλυβα;

Η σκληρότητα είναι ένας από τους δείκτες για την αξιολόγηση των ιδιοτήτων του υλικού και συνήθως ορίζεται ως η ικανότητα του υλικού να αντιστέκεται στην τοπική πλαστική παραμόρφωση. Αυτή η ικανότητα αντανακλάται στο εάν το υλικό θα παραμορφωθεί μόνιμα ή θα καταστραφεί όταν υποβληθεί σε εξωτερική πίεση, γρατσουνιές ή φθορά. Όσο πιο σκληρό είναι το υλικό, τόσο μεγαλύτερη είναι η αντοχή του στην παραμόρφωση, πράγμα που σημαίνει ότι είναι λιγότερο πιθανό να παραμορφωθεί.

Αφού το χαλυβουργείο παράγει χάλυβα, χρησιμοποιούνται ορισμένες τυπικές μέθοδοι δοκιμής σκληρότητας για τον προσδιορισμό της τιμής σκληρότητάς του, η οποία συνήθως βοηθά στον προσδιορισμό της αντοχής του σε εφελκυσμό. Η τιμή σκληρότητας του ανοξείδωτου χάλυβα θα καθορίσει εάν είναι κατάλληλος για τον προβλεπόμενο σχεδιασμό ή χρήση.

Ποιοι παράγοντες μπορούν να επηρεάσουν τη σκληρότητα του ανοξείδωτου χάλυβα;

Υπάρχουν πολλοί παράγοντες που επηρεάζουν και οι κοινοί παράγοντες περιλαμβάνουν τη χημική σύνθεση, τη μικροδομή, τη μέθοδο θερμικής επεξεργασίας κ.λπ.

Χημική σύνθεση:

- Χρώμιο: Ενισχύει την αντοχή στη διάβρωση και συμβάλλει στην αύξηση της σκληρότητας.

- Νικέλιο: Βελτιώνει την ολκιμότητα και τη σκληρότητα, που μπορεί να μειώσει τη σκληρότητα.

- Άνθρακας: Όσο υψηλότερη είναι η περιεκτικότητα σε άνθρακα, τόσο μεγαλύτερη είναι η σκληρότητα, ειδικά για μαρτενσιτικούς βαθμούς.

- Μολυβδαίνιο: Βελτιώνει την αντοχή στη διάβρωση και μπορεί να αυξήσει τη σκληρότητα ορισμένων κραμάτων.

Μικροδομή:

- Δομή ωστενίτη: Συνήθως μαλακή λόγω της προσωποκεντρικής κυβικής δομής του.

- Δομή φερρίτη: Παρέχει μέτρια σκληρότητα και αντοχή.

- Δομή μαρτενσίτη: Η υψηλή σκληρότητα επιτυγχάνεται μέσω διεργασιών μετασχηματισμού κατά την απόσβεση.

Θερμική επεξεργασία:

- Σβήσιμο: Η γρήγορη ψύξη από υψηλή θερμοκρασία αυξάνει τη σκληρότητα, ειδικά σε μαρτενσιτικούς ανοξείδωτους χάλυβες.

- Πολτοποίηση: Η θέρμανση του σβησμένου χάλυβα σε χαμηλότερη θερμοκρασία μειώνει την ευθραυστότητα ενώ διατηρεί κάποια σκληρότητα.

Ποιες είναι οι μέθοδοι για τον έλεγχο της σκληρότητας του ανοξείδωτου χάλυβα;

Πολλές διαφορετικές κλίμακες χρησιμοποιούνται συνήθως για τη δοκιμή σκληρότητας του ανοξείδωτου χάλυβα, οι πιο κοινές από τις οποίες περιλαμβάνουν τη σκληρότητα Brinell (HB), τη σκληρότητα Rockwell (HR) και τη σκληρότητα Vickers (HV).

1. Σκληρότητα Brinell (HB)

Μέθοδος δοκιμής: Η δοκιμή σκληρότητας Brinell είναι η πίεση μιας σφαίρας από σκληρυμένο χάλυβα ή μπάλας καρβιδίου στην επιφάνεια του ανοξείδωτου χάλυβα κάτω από ένα καθορισμένο φορτίο. Μετράται η διάμετρος της εσοχής και υπολογίζεται η τιμή σκληρότητας Brinell.

Μονάδα: Εκφράζεται σε HB (τιμή σκληρότητας Brinell), με μεγαλύτερες τιμές που υποδηλώνουν υψηλότερη σκληρότητα.

Εφαρμόσιμα υλικά: Ισχύει για μαλακότερα μέταλλα και κράματα, που χρησιμοποιούνται συνήθως για υλικά όπως χυτοσίδηρος, χαλκός και αλουμίνιο.

2. Σκληρότητα Rockwell (HR)

Μέθοδος δοκιμής: Χρησιμοποιήστε ένα μικρό κωνικό τρυπάνι (συνήθως διαμάντι) ή μια χαλύβδινη σφαίρα για να πιέσετε το υλικό κάτω από ένα συγκεκριμένο φορτίο και μετρήστε τη διαφορά βάθους μεταξύ του υλικού υπό φορτίο και μετά την εκφόρτωση.

Μονάδα: Εκφράζεται σε HR, υπάρχουν πολλαπλές κλίμακες (όπως HRA, HRB, HRC κ.λπ.), μεταξύ των οποίων το HRC είναι η πιο συχνά χρησιμοποιούμενη κλίμακα, κατάλληλη για υλικά με υψηλότερη σκληρότητα (όπως ο ανοξείδωτος χάλυβας).

Εφαρμόσιμα υλικά: Κατάλληλο για υλικά με υψηλότερη σκληρότητα, μπορεί να ελεγχθεί γρήγορα και να χρησιμοποιηθεί ευρέως στη δοκιμή σκληρότητας μεταλλικών υλικών.

3. Σκληρότητα Vickers (HV)

Μέθοδος δοκιμής: Η δοκιμή σκληρότητας Vickers χρησιμοποιεί μια εσοχή πυραμίδας διαμαντιού για να πιέσει μια εσοχή, να μετρήσει τη διαγώνιο της εσοχής στο μικροσκόπιο και να υπολογίσει την τιμή σκληρότητας.

Μονάδα: Εκφρασμένη σε HV, όσο μεγαλύτερη είναι η τιμή, τόσο μεγαλύτερη είναι η σκληρότητα.

Εφαρμόσιμα υλικά: Εφαρμόζεται σε όλα τα μεταλλικά υλικά, ειδικά στη μέτρηση λεπτών πλακών, μικροσκοπικών δειγμάτων και σκληρότητας επιφάνειας.

Συμπέρασμα:

Η σκληρότητα του ανοξείδωτου χάλυβα είναι μια από τις σημαντικές φυσικές του ιδιότητες, η οποία επηρεάζει άμεσα το εύρος εφαρμογής και την απόδοση επεξεργασίας του. Κατανοώντας τη σκληρότητα του ανοξείδωτου χάλυβα και τους παράγοντες που τον επηρεάζουν, μπορούμε να επιλέξουμε καλύτερα το κατάλληλο υλικό από ανοξείδωτο χάλυβα για την κάλυψη συγκεκριμένων μηχανικών αναγκών.