Hoe meet je de hardheid van roestvrij staal?

Roestvrijstalen materialen worden veel gebruikt in verschillende industrieën. Verschillende roestvrijstalen materialen hebben verschillende hardheden. Hoe testen we de hardheid van roestvrij staal?

Wat is de hardheid van roestvrij staal?

Hardheid is een van de indicatoren voor het evalueren van materiaaleigenschappen en wordt meestal gedefinieerd als het vermogen van het materiaal om lokale plastische vervorming te weerstaan. Dit vermogen wordt weerspiegeld in de vraag of het materiaal permanent vervormd of beschadigd zal raken wanneer het wordt blootgesteld aan externe druk, krassen of slijtage. Hoe harder het materiaal, hoe groter de weerstand tegen vervorming, wat betekent dat het minder waarschijnlijk is dat het vervormt.

Nadat de staalfabriek staal produceert, worden er standaard hardheidstestmethoden gebruikt om de hardheidswaarde te bepalen, wat meestal helpt om de treksterkte te bepalen. De hardheidswaarde van roestvrij staal bepaalt of het geschikt is voor het beoogde ontwerp of gebruik.

Welke factoren kunnen de hardheid van roestvrij staal beïnvloeden?

Er zijn veel beïnvloedende factoren, waarvan de gemeenschappelijke factoren zijn: chemische samenstelling, microstructuur, warmtebehandelingsmethode, etc.

Chemische samenstelling:

- Chroom: Verbetert de corrosiebestendigheid en helpt de hardheid te vergroten.

- Nikkel: Verbetert de ductiliteit en taaiheid, waardoor de hardheid kan worden verminderd.

- Koolstof: Hoe hoger het koolstofgehalte, hoe hoger de hardheid, vooral bij martensitische soorten.

- Molybdeen: Verbetert de corrosiebestendigheid en kan de hardheid van sommige legeringen verhogen.

Microstructuur:

- Austenietstructuur: Meestal zacht vanwege de vlakgecentreerde kubische structuur.

- Ferrietstructuur: Biedt gemiddelde hardheid en sterkte.

- Martensietstructuur: Hoge hardheid wordt bereikt door transformatieprocessen tijdens het afschrikken.

Hittebehandeling:

- Afschrikken: Snelle afkoeling vanaf een hoge temperatuur verhoogt de hardheid, vooral bij martensitische roestvast staalsoorten.

- Temperen: Door geblust staal op een lagere temperatuur te verhitten, wordt de brosheid verminderd, maar blijft de hardheid behouden.

Wat zijn de methoden om de hardheid van roestvrij staal te testen?

Voor het testen van de hardheid van roestvrij staal worden doorgaans verschillende schalen gebruikt. De meest voorkomende zijn Brinell-hardheid (HB), Rockwell-hardheid (HR) en Vickers-hardheid (HV).

1. Brinell-hardheid (HB)

Testmethode: De Brinell-hardheidstest is om een ​​geharde stalen bal of carbide bal in het oppervlak van het roestvrij staal te drukken onder een bepaalde belasting. De diameter van de inkeping wordt gemeten en de Brinell-hardheidswaarde wordt berekend.

Eenheid: Uitgedrukt in HB (Brinell-hardheidswaarde), waarbij hogere waarden een hogere hardheid aangeven.

Toepasbare materialen: Toepasbaar op zachtere metalen en legeringen, meestal gebruikt voor materialen zoals gietijzer, koper en aluminium.

2. Rockwell-hardheid (HR)

Testmethode: Gebruik een kleine conische boor (meestal diamant) of een stalen kogel om in het materiaal te drukken onder een specifieke belasting en meet het diepteverschil tussen het materiaal onder belasting en na ontlading.

Eenheid: Uitgedrukt in HR. Er zijn meerdere schalen (zoals HRA, HRB, HRC, etc.), waarvan HRC de meest gebruikte schaal is, geschikt voor materialen met een hogere hardheid (zoals roestvrij staal).

Toepasbare materialen: Geschikt voor materialen met een hogere hardheid, kan snel worden getest en wordt veel gebruikt bij het testen van de hardheid van metalen materialen.

3. Vickers-hardheid (HV)

Testmethode: Bij de Vickers-hardheidstest wordt met een diamanten piramide-indringer een inkeping gemaakt, de diagonaal van de inkeping onder een microscoop gemeten en de hardheidswaarde berekend.

Eenheid: Uitgedrukt in HV. Hoe groter de waarde, hoe hoger de hardheid.

Toepasbare materialen: Toepasbaar op alle metalen, met name bij het meten van dunne platen, kleine monsters en oppervlaktehardheid.

Conclusie:

De hardheid van roestvrij staal is een van de belangrijke fysieke eigenschappen, die direct van invloed is op het toepassingsgebied en de verwerkingsprestaties. Door de hardheid van roestvrij staal en de beïnvloedende factoren te begrijpen, kunnen we beter het juiste roestvrijstalen materiaal selecteren om aan specifieke technische behoeften te voldoen.