Cách Đo Độ Cứng Của Thép Không Gỉ?

Vật liệu thép không gỉ được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp. Các loại vật liệu thép không gỉ khác nhau có độ cứng khác nhau. Chúng ta làm thế nào để kiểm tra độ cứng của thép không gỉ?

Độ cứng của thép không gỉ là gì?

Độ cứng là một trong những chỉ số để đánh giá đặc tính của vật liệu và thường được định nghĩa là khả năng của vật liệu chống lại biến dạng dẻo cục bộ. Khả năng này được phản ánh qua việc liệu vật liệu có bị biến dạng vĩnh viễn hoặc hư hại khi chịu áp lực bên ngoài, vết xước hoặc mài mòn hay không. Càng cứng, vật liệu càng có khả năng kháng lại biến dạng, điều đó có nghĩa là nó ít có khả năng bị biến dạng hơn.

Sau khi nhà máy thép sản xuất thép, một số phương pháp thử độ cứng chuẩn được sử dụng để xác định giá trị độ cứng của nó, điều này thường giúp xác định độ bền kéo của nó. Giá trị độ cứng của thép không gỉ sẽ quyết định liệu nó có phù hợp cho thiết kế hoặc mục đích sử dụng dự định hay không.

Những yếu tố nào có thể ảnh hưởng đến độ cứng của thép không gỉ?

Có nhiều yếu tố ảnh hưởng, và các yếu tố phổ biến bao gồm thành phần hóa học, cấu trúc vi mô, phương pháp xử lý nhiệt, v.v.

Thành phần hóa học:

- Crom: Tăng cường khả năng kháng ăn mòn và giúp tăng độ cứng.

- Niken: Cải thiện độ dẻo và độ bền, có thể làm giảm độ cứng.

- Carbon: Độ carbon càng cao, độ cứng càng cao, đặc biệt là đối với các loại mác-tên-xít.

- Molypđen: Cải thiện khả năng chống ăn mòn và có thể tăng độ cứng của một số hợp kim.

Cấu trúc vi mô:

- Cấu trúc austenit: Thường mềm do cấu trúc lập phương tâm mặt của nó.

- Cấu trúc ferrit: Cung cấp độ cứng và độ mạnh trung bình.

- Cấu trúc martensit: Độ cứng cao đạt được thông qua quá trình biến đổi trong khi làm nguội nhanh.

Xử lý nhiệt:

- Làm nguội nhanh: Làm mát nhanh từ nhiệt độ cao tăng độ cứng, đặc biệt là trong thép không gỉ mác-tên-xít.

- Rèn lại: Làm nóng thép đã làm nguội nhanh đến nhiệt độ thấp hơn làm giảm tính giòn trong khi vẫn giữ được một số độ cứng.

Những Phương Pháp Nào Được Sử Dụng Để Kiểm Tra Độ Cứng Của Thép Không Gỉ?

Có nhiều thang đo khác nhau thường được sử dụng để kiểm tra độ cứng của thép không gỉ, phổ biến nhất bao gồm độ cứng Brinell (HB), độ cứng Rockwell (HR) và độ cứng Vickers (HV).

1. Độ cứng Brinell (HB)

Phương pháp thử: Thử nghiệm độ cứng Brinell là ép một quả bóng thép đã được tôi cứng hoặc quả bóng cacbua vào bề mặt của thép không gỉ dưới một tải trọng quy định. Đường kính của vết lõm được đo và giá trị độ cứng Brinell được tính toán.

Đơn vị: Được biểu thị bằng HB (giá trị độ cứng Brinell), với các giá trị lớn hơn cho thấy độ cứng cao hơn.

Vật liệu áp dụng: Áp dụng cho kim loại và hợp kim mềm hơn, thường được sử dụng cho các vật liệu như gang, đồng và nhôm.

2. Độ cứng Rockwell (HR)

Phương pháp thử: Sử dụng mũi khoan hình nón nhỏ (thường là kim cương) hoặc quả bóng thép để ép vào vật liệu dưới một tải trọng cụ thể, và đo sự chênh lệch độ sâu giữa vật liệu khi chịu tải và sau khi dỡ tải.

Đơn vị: Được biểu thị bằng HR, có nhiều thang đo (chẳng hạn như HRA, HRB, HRC, v.v.), trong đó HRC là thang đo được sử dụng phổ biến nhất, phù hợp với các vật liệu có độ cứng cao hơn (như thép không gỉ).

Vật liệu áp dụng: Phù hợp với các vật liệu có độ cứng cao, có thể kiểm tra nhanh chóng và được sử dụng rộng rãi trong việc kiểm tra độ cứng của vật liệu kim loại.

3. Độ cứng Vickers (HV)

Phương pháp thử: Thử độ cứng Vickers sử dụng đầu dò hình chóp kim cương để tạo ra vết lõm, đo đường chéo của vết lõm dưới kính hiển vi và tính toán giá trị độ cứng.

Đơn vị: Được biểu thị bằng HV, giá trị càng lớn thì độ cứng càng cao.

Vật liệu áp dụng: Áp dụng cho tất cả các vật liệu kim loại, đặc biệt trong việc đo độ cứng của tấm mỏng, mẫu nhỏ và độ cứng bề mặt.

Kết luận:

Độ cứng của thép không gỉ là một trong những đặc tính vật lý quan trọng của nó, ảnh hưởng trực tiếp đến phạm vi ứng dụng và khả năng gia công. Bằng cách hiểu về độ cứng của thép không gỉ và các yếu tố ảnh hưởng đến nó, chúng ta có thể chọn vật liệu thép không gỉ phù hợp để đáp ứng nhu cầu kỹ thuật cụ thể.