Как Измерить Твердость Нержавеющей Стали?

Материалы из нержавеющей стали широко используются в различных отраслях промышленности. Разные материалы из нержавеющей стали имеют разную твёрдость. Как мы можем проверить твёрдость нержавеющей стали?

Какова твёрдость нержавеющей стали?

Твердость является одной из характеристик для оценки свойств материала и обычно определяется как способность материала сопротивляться локальному пластическому деформированию. Эта способность проявляется в том, будет ли материал подвергаться постоянной деформации или повреждению при воздействии внешнего давления, царапин или износа. Чем тверже материал, тем больше его сопротивление деформации, что означает меньшую вероятность деформации.

После того как сталелитейный завод производит сталь, используются некоторые стандартные методы испытания на твердость для определения ее значения твердости, что обычно помогает определить ее предел прочности на растяжение. Значение твердости нержавеющей стали определяет, подходит ли она для запланированного дизайна или использования.

Какие факторы могут влиять на твердость нержавеющей стали?

Существует множество влияющих факторов, и среди них наиболее распространенные включают химический состав, микроструктуру, метод термической обработки и т.д.

Химический состав:

- Хром: Усиливает коррозионную стойкость и помогает увеличить твердость.

- Никель: Улучшает пластичность и вязкость, что может снижать твердость.

- Углерод: Чем выше содержание углерода, тем выше твердость, особенно для мартенситных марок.

- Молибден: Улучшает коррозионную стойкость и может увеличивать твердость некоторых сплавов.

Микроструктура:

- Австенитная структура: Обычно мягкая из-за своей кубической решетки с центрированием по лицу.

- Ферритная структура: Предоставляет среднюю твердость и прочность.

- Мартенситная структура: Высокая твердость достигается через процессы преобразования при закалке.

Тепловая обработка:

- Закалка: Быстрое охлаждение от высокой температуры увеличивает твердость, особенно в мартенситных нержавеющих стали.

- Отпуск: Нагрев закаленной стали до более низкой температуры уменьшает хрупкость, сохраняя некоторую твердость.

Какие методы испытания на твердость применяются для нержавеющей стали?

Для испытания твердости нержавеющей стали обычно используются несколько различных шкал, наиболее распространенные из которых включают твердость по Бринеллю (HB), твердость по Роквеллу (HR) и твердость по Викерсу (HV).

1. Твердость по Бринеллю (HB)

Метод испытания: При испытании на твердость по Бринеллю стальной или карбидный шар под определенной нагрузкой вдавливается в поверхность нержавеющей стали. Измеряется диаметр вдавленного отверстия и рассчитывается значение твердости по Бринеллю.

Единица измерения: Выражается в HB (значении твердости по Бринеллю), чем больше значение, тем выше твердость.

Применимые материалы: Подходит для более мягких металлов и сплавов, обычно используется для материалов, таких как чугун, медь и алюминий.

2. Твердость по Роквеллу (HR)

Метод испытания: Используется маленький конический сверлильный инструмент (обычно из алмаза) или стальная шаровая головка, которая вдавливается в материал под определенной нагрузкой, после чего измеряется разница глубины проникновения материала под нагрузкой и после снятия нагрузки.

Единица измерения: Выражается в HR, существует несколько шкал (например, HRA, HRB, HRC и т.д.), среди которых HRC является наиболее часто используемой шкалой, подходящей для материалов с высокой твердостью (например, нержавеющей стали).

Применяемые материалы: Подходит для материалов с высокой твердостью, тест может быть выполнен быстро и широко применяется для испытания на твердость металлических материалов.

3. Твердость по Виккерсу (HV)

Метод испытания: При испытании на твердость по Виккерсу используется алмазный пирамидальный индентор для создания отпечатка, затем измеряется диагональ отпечатка под микроскопом и рассчитывается значение твердости.

Единица измерения: Выражается в HV, чем больше значение, тем выше твердость.

Применяемые материалы: Подходит для всех металлических материалов, особенно при измерении тонких пластин, маленьких образцов и поверхностной твердости.

Заключение:

Твердость нержавеющей стали является одной из её важных физических свойств, которые напрямую влияют на область её применения и технологические характеристики. Понимая твердость нержавеющей стали и факторы, её влияющие, мы можем лучше выбирать подходящий материал для удовлетворения конкретных инженерных потребностей.