اختبار برينل للصلادة ( Brinell hardness test )
هو أحد الطرق أو الاختبارات المستخدمة لقياس صلادة مادة، ابتكره المهندس
السويدي جون أغسطس برينل، تتلخص طريقة الاختبار في ضغط كرة من الفولاذ المصلد، أو كرة مصنعة من مادة كربيدات التنجستن الملبد، على عينة نظيفة مستوية من المادة المراد اختبار صلادتها. يفضل في هذا الاختبار ألا يقل سمك العينة عن 10 أمثال عمق الأثر (العلامة التي تتركها الكرة في العينة).
عادة ما تستخدم كرة من الفولاذ المصلد قطرها
10 مم كمادة خارقة
(تسمى الخارق)، مع حمل
3000 ث.كجم، لكن حجم هذا الخارق لا يصلح في حال العينات الرقيقة؛ لذا تستخدم كرة قطرها
5 مم، كما تستخدم الأحمال
1500 ث.كجم، و500 ث.كم مع العينات الأقل صلادة. تستبدل كرة الفولاذ بأخرى من كربيدات التنجستن في حالة المواد الأكثر صلادة.
بعد إجراء الاختبار يتم تعيين قطر الأثر، ثم حساب الصلادة من العلاقة:
حيثُ إنَ :
BHN رقم برينل للصلادة
P الحمل بالكيلو جرام
D قطر الكرة المستخدمة كخارق بالملليمتر
d قطر الأثر على سطح العينة بالملليمتر
مخطط القوة
اختبار فيكرز للصلادة ( Vickers hardness test )
إن
اختبار فيكرز للصلادة هو اختبار لقياس صلادة المواد طوّر من قبل
روبرت سميث وجورج سانلاند في مختبرات شركة فيكرز المحدودة، وذلك بأسلوب بديل لطريقة اختبار برينل للصلادة.
يتميز أسلوب فيكرز لقياس الصلادة بأنه أسهل من غيره من الطرق الأخرى، لأن الحسابات المطلوبة غير متعلقة بقياس حجم رأس الجهاز، ولا حاجة لتغييره بغض النظر عن صلادة المادة المراد قياسها. و يمكن بواسطة هذا الاختبار تحديد صلادة المعادن شديدة الصلادة نظراً لإستخدام
الهرم الماسي و تكون الاحمال المؤثرة صغيرة جدا إذا ما قورنت بالأحمال المؤثؤة في اختبار برينل للصلادة و يمكن بواسطة هذا الاختبار تحديد صلادة المعادن
رقيقة الصلادة ( الميكرو هاردس )
جهاز اختبار صلادة فيكرز.
اختبار روكويل للصلادة ( Rockwell hardness test )
ختبار روكويل للصلادة هو اختبار للصلادة يعبر عن مدى مقاومة مادة ما للخدش. تعتمد القيم الناتجة عن اختبار روكويل على المقارنة بين قياسيّ عمقيّ اختراق أداة الخدش في الاختبار، عند استخدام حملين مختلفين.هناك مستويات مختلفة للاختبار يعبر عنها بأحد الأحرف، وتختلف عن بعضها بحسب قيمة الحمل المستخدم أو نوعية أداة الخدش. القيم الناتجة تعبر عن أرقام لا بعدية، يرمز لهما
بالرمز " HRX " حيث :
" X " هو الحرف الذي يعبر عن مستوى الاختبار.
عند تطبيق هذا الاختبار على المعادن، فغالباً ما تتناسب القيم الناتجة مع قيم إجهاد الشد لها.
جهاز اختبار روكويل.
الاختبار
تتحدد قيم الصلادة باستخدام اختبار روكويل لمادة ما عن طريق التأثير عليها بحمل صغير يليه حمل كبير، ثم المقارنة بين عمقيّ الاختراق. تتحد بعد ذلك قيمة الصلادة مباشرة باستخدام جداول معينة.
مميزات الاختبار
- يمتاز الاختبار بقدرته على عرض قيم مباشرة للصلادة، وبالتالي تفادي الحسابات المملة في بعض اختبارات قياس الصلادة الأخرى.
- بعض أجهزة هذا الاختبار محمولة، مما يعطي إمكانية لاستخدامه في أماكن مختلفة.
- الموثوقية في القيم الناتجة.
- السرعة في الاختبار.
- صغر مساحة الخدش، مما يجعل الاختبار يصنف من الاختبارات اللا إتلافية.
احتياطات واجبة
تراعى عدة احتياطات لضمان دقة النتائج الناتجة عن الاختبار مثل:
- أن يكون سمك المادة المختبرة على الأقل 10 أضعاف عمق الخدش الناتج عن الاختبار.
- أن يكون سطح الاختبار مستوياً، وأن يكون الحمل المستخدم عمودياً على السطح، وإلا قد يستخدم معامل تصحيح للنتائج.
مبدأ روكويل لقياس الصلادة (أختبار B, يستخدم كرة من الصلب وتعيين عمق الاختراق)
مستويات اختبار روكويل
هناك عدة مستويات لاختبار روكويل أكثرها شيوعاً
"B" و"C"، وهي تعبر عن قيم للصلادة بأرقام لا بعدية.
| المستوى |
الرمز |
الحمل المستخدم |
أداة الخدش |
الاستخدام |
|---|
| A |
HRA |
60 kgf |
120° مخروط ماسي |
كربيد التنجستن |
| B |
HRB |
100 kgf |
كرة من الصلب قطرها 1/16 بوصة |
الألومنيوم والنحاس الأصفر والصلب منخفض الكربون |
| C |
HRC* |
150 kgf |
120° مخروط ماسي |
الصلب عالي الصلادة |
| D |
HRD |
100 kgf |
120° مخروط ماسي |
|
| E |
HRE |
100 kgf |
كرة من الصلب قطرها 1/8 بوصة |
|
| F |
HRF |
60 kgf |
كرة من الصلب قطرها 1/16 بوصة |
|
| G |
HRG |
150 kgf |
كرة من الصلب قطرها 1/16 بوصة |
|
| * تعتبر القراءات التي تقل عن HRC 20 غير مقبولة |
رد مع اقتباس
المشاركة الأصلية كتبت بواسطة حـــلاة الـــروح
