هل تساءلت يومًا عن عالم صلابة المعادن الرائع؟ في منشور المدونة هذا، سوف نتعمق في المفاهيم والأساليب المثيرة للاهتمام وراء قياس صلابة المعادن المختلفة وتعزيزها. وبصفتي مهندسًا ميكانيكيًا متمرسًا، سأشاركك رؤيتي ومعرفتي لمساعدتك على فهم هذا الجانب المهم من علم المواد بشكل أفضل. استعد لكشف أسرار صلابة المعادن واكتشف كيف تؤثر على حياتنا اليومية!
تشير صلابة المعدن إلى قدرته على مقاومة التشوه الموضعي، وخاصة التشوه البلاستيكي، أو المسافات البادئة، أو الخدوش. وهي مقياس لنعومة المادة أو صلابتها.
هناك نوعان رئيسيان من طرق اختبار صلابة المعادن: الاستاتيكية والديناميكية. تشمل طرق الاختبار الثابتة برينل وروكويل وفيكرز ونوب وماير وباركول، حيث تعد برينل وروكويل وفيكرز الأكثر استخدامًا. وتتضمن طرق الاختبار الديناميكية التطبيق الديناميكي والتأثيري لقوى الاختبار.
يتم تحديد قياس الصلابة في المقام الأول من خلال عمق المسافة البادئة أو المساحة المسقطة للمسافة البادئة أو حجم بصمة المسافة البادئة. على سبيل المثال، يتم حساب صلادة برينل (HB) عن طريق الضغط على قطر معين من الفولاذ المقوى أو كرة من سبيكة صلبة في السطح المعدني المختبر تحت حمل اختبار معين، والحفاظ عليه لفترة زمنية محددة، ثم تفريغه وقياس قطر المسافة البادئة على السطح المختبر.
هناك العديد من الطرق لزيادة صلابة المعدن، بما في ذلك السبائك مع العناصر الصلبة في المادة، وتقوية العملية، وتقوية صقل الحبيبات وتقوية التشتت، وتقوية المرحلة الثانية، وتقوية المعالجة الحرارية (مثل التبريد والكربنة والنترة والتسلل المعدني) وتقوية السطح. بالإضافة إلى ذلك، يمكن تحسين مقاومة التآكل للمواد المعدنية عن طريق تغيير الشكل الهيكلي وتغيير الحالة البلورية.
إن صلابة موس هو معيار لتمثيل صلابة المعادن، وقد اقترحه عالم المعادن الألماني فريدريك موس لأول مرة في عام 1822. وهو معيار يستخدم في علم المعادن أو علم الأحجار الكريمة. يتم تحديد صلابة موس باستخدام إبرة هرمية من الماس لخدش سطح المعدن المختبر وقياس عمق الخدش. عمق هذا الخدش هو صلادة موس، ويمثله الرمز HM. ويُستخدم أيضاً للإشارة إلى صلابة المواد الأخرى.
يتم تقسيم عمق الخدش المقاس إلى عشرة مستويات لتمثيل الصلابة (طريقة الخدش): التلك 1 (أصغر صلابة)، الجبس 2، الكالسيت 3، الفلوريت 4، الأباتيت 5، الأورثوكلاز (الفلسبار) 6، الكوارتز 7، التوباز 8، الكوراندوم 9، الماس 10. يتم تحديد صلابة المعدن المختبَر من خلال مقارنة الخدوش بالمعادن القياسية في جهاز اختبار صلابة موس. على الرغم من أن قياس هذه الطريقة تقريبي، إلا أنها مريحة وعملية. وغالباً ما تُستخدم لقياس صلابة المعادن الطبيعية.
قيم الصلابة ليست قيم صلابة مطلقة، ولكنها قيم ممثلة بترتيب الصلابة.
عند التطبيق، قارن الصلابة بالخدش. على سبيل المثال، إذا كان المعدن يمكن أن يخدش الكالسيت ولا يخدش الفلوريت، فإن صلابة موس هي 3 إلى 4، ويُستدل على صلابة أخرى. صلابة موس هي صلابة نسبية فقط، وهي صلابة خشنة. تبلغ صلابة التلك 1، والماس 10، والكوراندوم 9، لكن الصلابة المطلقة التي يتم قياسها بواسطة جهاز اختبار الصلابة الدقيقة هي 4192 ضعف صلادة التلك بالنسبة إلى الماس، و442 ضعف صلادة التلك بالنسبة إلى الكوراندوم. صلادة موس ملائمة للاستخدام وغالبًا ما تستخدم في العمليات الميدانية. على سبيل المثال، تبلغ صلابة أظافر الأصابع حوالي 2.5، وتبلغ صلابة العملات النحاسية 3.5-4، والسكاكين الفولاذية 5.5، والزجاج 6.5.
وبالإضافة إلى القائمة الأصلية التي تضم من 1 إلى 10 أنواع من المعادن، فإن قيم صلابة المعادن الشائعة مدرجة هنا للرجوع إليها.
| معدن | العنصر | الصلابة (موس) |
| كربون （الماس） | C | 10 |
| البورون | B | 9.3 |
| تيتانيوم الكربيد | Ti+C | 9 |
| كربيد التنجستن | W+C | 9 |
| الكروم | كر | 8.5 |
| التنجستن | W | 7.5 |
| الفاناديوم | V | 7 |
| الرينيوم | إعادة | 7 |
| الأوزميوم | أوس | 7 |
| السيليكون | سي | 6.5 |
| الروثينيوم | رو | 6.5 |
| التنتالوم | تا | 6.5 |
| إيريديوم | إير | 6.5 |
| تيتانيوم | تي | 6 |
| المنجنيز | من | 6 |
| الجرمانيوم | جي | 6 |
| النيوبيوم | ن ب | 6 |
| الروديوم | الراء | 6 |
| اليورانيوم | U | 6 |
| البريليوم | كن | 6 |
| الموليبدينوم | مو | 5.5 |
| هافنيوم | Hf | 5.5 |
| كوبالت | شركة | 5 |
| الزركونيوم | Zr | 5 |
| البلاديوم | Pd | 4.75 |
| ذهب أبيض | Au+Ni+Pd | 4 |
| الفولاذ | حمض + ج | 4 |
| حديد | في | 4 |
| نيكل | ني | 4 |
| الزرنيخ | كما | 3.5 |
| بلاتينيوم | نقطة | 3.5 |
| نحاس | النحاس + الزنك | 3 |
| برونزية | النحاس + النحاس الأصفر | 3 |
| النحاس | النحاس | 3 |
| الأنتيمون | س ب | 3 |
| الثوريوم | ال | 3 |
| ألومنيوم | آل | 2.75 |
| المغنيسيوم | المغنيسيوم | 2.5 |
| الزنك | زنك | 2.5 |
| الفضة | أغ | 2.5 |
| لانثانوم | لا | 2.5 |
| السيريوم | ج | 2.5 |
| الذهب | Au | 2.5 |
| التيلوريوم | تي | 2.25 |
| البزموت | ثنائي | 2.25 |
| الكادميوم | قرص مضغوط | 2 |
| الكالسيوم | كاليفورنيا | 1.75 |
| الغاليوم | جا | 1.5 |
| السترونتيوم | الأب | 1.5 |
| صفيح | سن | 1.5 |
| الزئبق | الزئبق | 1.5 |
| الرصاص | باء باء | 1.5 |
| الباريوم | با | 1.25 |
| إنديوم | في | 1.2 |
| الثاليوم | تي | 1.2 |
| الليثيوم | لي | 1.2 |
| الصوديوم | نا | 0.5 |
| البوتاسيوم | K | 0.4 |
| الروبيديوم | ر ب | 0.3 |
| السيزيوم | جـ | 0.2 |
| لا يوجد | رمز المادة | درجة القوة | قيمة الصلابة （HB） |
| 01 | 1Cr13 | 440（45） | 197～229 |
| 355 | 187～229 | ||
| 02 | 1Cr12Mo | 550 | 229～255 |
| 450 | 197～229 | ||
| 03 | Cr11MoV | 490（50） | 217～248 |
| 390 | 192～241 | ||
| 590 | 235～269 | ||
| 04 | Cr12WMoV | 590 | 235～269 |
| 690 | 269～302 | ||
| 05 | 2Cr12NiMoWV | 760 | 293～331 |
| 06 | ZG20CrMoV | 310 | 140～201 |
| 07 | 25Cr2MoVA | 590 | 241～277 |
| 735 | 269～302 | ||
| 08 | 30Cr2MoV | 440 | 179～229 |
| 590 | 241～277 | ||
| 735 | 269～302 | ||
| 09 | 38CrMoAl | 590 | 241～277 |
| 685 | 277～302 | ||
| 785 | 293～321 | ||
| 10 | A3 | الصلابة بعد النيترة تطبيع المكونات | <131 |
| 11 | 15# | <143 | |
| 12 | 25# | <170 | |
| 13 | ZG25 | <170 | |
| 14 | 20CrA | <179 | |
| 15 | 12CrNi3A | <252 | |
| 16 | 2Cr13 | 490 | 217～248 |
| 590 | 235～269 | ||
| 17 | 2Cr12NiWi1Mo1V | 735 | 285～302 |
| 18 | 0Cr17Cr17Ni4Cu4Nb | 590 | 262～302 |
| 760 | 277～311 | ||
| 19 | كر5مو | / | 248～302 |
| 20 | GH132 （GBN181-82） | / | 284～349 |
| 21 | GH136 （GBN181-82） | / | 298～390 |
| 22 | R-26 | 550 | 262～331 |
| 23 | 3Cr13 | 590 | 235～269 |
| 685 | 269～302 | ||
| 23 | 3Cr13 | 785 | 286～321 |
| 24 | 1Cr18Ni9Ti | 205（225） | ≦187 |
| 25 | 0Cr18Ni9 | 205 | ≦187 |
| 26 | 1Cr18Ni9 | 205 | ≦187 |
| 27 | Cr15Ni15Ni3Bw3Ti | 390 | 207～255 |
| 28 | 34CrMo1A | 490（590） | / |
| 29 | 30Cr2MoV | 590 | 241～277 |
| 690 | 256～287 | ||
| 735 | 269～302 | ||
| 30 | 34CrNi3Mo | 590 | 220～260 |
| 690 | 240～282 | ||
| 735 | 255～284 | ||
| 785 | 271～298 | ||
| 31 | 30Cr2Ni4MoV 30Cr2Ni4MoV | 550 | 207～262 |
| 690 | 241～302 | ||
| 760 | 262～321 | ||
| 830 | 285～341 | ||
| 32 | 15CrMoA | 245 | 131～163 |
| 490 | 207～241 | ||
| 33 | 15Cr1Mo | 275 | ≦207 |
| 34 | 12Cr1MoVA | 245 | 131～163 |
| 35 | 12Cr2Mo1 | 275 | ≦197 |
| 315 | ≦207 | ||
| 36 | 15Cr1Mo1VA | 325 | 146～196 |
| 37 | 25# | 235（215） | 110～170 |
| 38 | 30# | 265 | ≦187 |
| 39 | 35# | 265 | 156～217 |
| 255 | 140～187 | ||
| 235 | 121～187 | ||
| 40 | 45# | 295 | 162～217 |
| 285 | 149～217 | ||
| 440 | 197～229 | ||
| 345 | 217～255 | ||
| 41 | 15CrMoA | 245 | 131～163 |
| 490 | 207～241 | ||
| 42 | 20منمو | 350 | 149～217 |
| 43 | 40CrNi3MoA | 550 | 207～262 |
| 690 | 241～302 | ||
| 44 | 15CrMoA | 490 | 207～241 |
| 45 | 40CrA | 390 | 192～223 |
| 45 | 40CrA | 490 | 217～235 |
| 590 | 241～277 | ||
| 685 | 269～302 | ||
| 46 | 40CrNi2MoA | 540 | 207～269 |
| 640 | 248～277 | ||
| 785 | 269～321 | ||
| 47 | 35CrMoA | 490 | 217～255 |
| 590 | 241～277 | ||
| 48 | 40CrNiMoA | 690 | 255～293 |
| 49 | 20Cr1Cr1Mo1VtiB | 690 | 255～293 |
| 50 | 30Cr1Mo1V | 590 | 241～277 |
| 51 | 30Cr1Mo1V | 690 | 255～285 |
| المواد | المعايير والمتطلبات المرجعية （HB） | نطاق التحكم （HB） | ملاحظة |
| 210C | ASTM A210 ， ASTM A210 ≤179 | 130～179 | |
| T1A، 20MoG، STBA12، 15Mo3 | ASTM A209، ≤153 | 125～153 | |
| T2، T11، T11، T12، T21، T22، T22، 10CrMo910 | ASTM A213 ， ASTM A213 ， 163 | 120～163 | |
| P2، P11، P12، P12، P21، P22، P22، 10CrMo910 | 125～179 | ||
| تجهيزات الأنابيب من نوع P2، P11، P12، /P21P22، 10CrMo910 | 130～197 | الحد الأدنى لـ درز اللحام يجب ألا يقل الحد الأعلى للمادة الأساسية، الحد الأعلى≤241 | |
| T23 | ASTM A213 ， 220 ASTM A213 ， 220 | 150～220 | |
| 12Cr2MoWWVTiB (G102) | 150～220 | ||
| T24 | ASTM A213 A213 ，≤250 | 180～250 | |
| T/P91، T/P92، T/P92، T/911، T/P122 | أستم A213 ， A213 ， A335 ， A250 | 180～250 | تشير صلابة الأنابيب من النوع "P" إلى صلابة الأنابيب من النوع "T". |
| （T/P91، T/P91، T/P92، T/P92، T/P911، T/P122） التماس اللحام | 180～270 | ||
| WB36 | كود ASME case2353 ， ≤≤252 | 180～252 | يجب ألا يكون خط اللحام أقل صلابة من المادة الأساسية. |
| تجهيزات الأنابيب من النوع A515، A106B، A106C، A672 B70 | 130～197 | يجب ألا يكون الحد الأدنى لدرزة اللحام أقل من المادة الأساسية، مع الحد الأعلى≤241. | |
| 12CrMo | GB30773077,≤179 | 120～179 | |
| 15CrMo | JB4726，118～180(Rm:440～610）JB4726，115～178(Rm:430～600） | 118～180115～178 | |
| 12Cr1MoV | GB30773077,≤179 | 135～179 | |
| 15Cr1Mo1V | 135～180 | ||
| F2 (تجهيزات الأنابيب والصمامات والمكونات المزورة أو المدرفلة) | أستم A182،143 ～192↩192 | 143～192 | |
| F11 ， الفئة 1 | أستم A182،121～174 | 121～174 | |
| F11 ， الفئة 2 | أستم A182،143～207 | 143～207 | |
| F11 ， الفئة 3 | أستم A182،156～207 | 156～207 | |
| F12 ， الفئة 1 | أستم A182،121～174 | 121～174 | |
| F12 ， الفئة 2 | أستم A182،143～207 | 143～207 | |
| F22 ， الفئة 1 | أستم A182، ≤170 | 130～170 | |
| F22 ， الفئة 3 | أستم A182،156～207 | 156～207 | |
| F91 | أستم A182، ≤248 | 175～248 | |
| F92 | أستم A182, ≤269 | 180～269 | |
| F911 | أستم A182, 187～248 | 187～248 | |
| F122 | أستم A182، ≤250 | 177～250 | |
| 20 أوعية الضغط المصنوعة من الصلب الكربوني والمنخفض سبائك الصلب المطروقات | JB4726 ，106 ～159 | 106～159 | |
| 35 (ملاحظة: تشير Rm في الجدول إلى قوة الشد للمادة، مقيسة بوحدة MPa). | JB4726，136～200(Rm:510～670）JB4726，130～190(Rm:490～640） | 136～200130～190 | |
| 16من | JB4726，121～178(Rm:450～600） | 121～178 | |
| 20منمو | JB4726，156～208(Rm:530～700）JB4726，136～201(Rm:510～680）JB4726，130～196(Rm:490～660） | 156～208136～201130～196 | |
| 35CrMo | JB4726，185～235(Rm:620～790）JB4726，180～223(Rm:610～780） | 185～235180～223 | |
| 0Cr18Ni90Cr17Ni12Mo2 | JB4728，139～187(Rm:520)JB4728，131～187(Rm:490) | 139～187131～187 | مطروقات الفولاذ المقاوم للصدأ لأوعية الضغط |
| 1Cr18Ni9 | GB1220 ≤187 | 140～187 | |
| 0Cr17Ni12Mo2 | GB1220 ≤187 | 140～187 | |
| 0Cr18Ni11Nb | GB1220 ≤187 | 140～187 | |
| TP304H، TP316H، TP347H، TP304H، TP316H | ASTM A213 ， ASTM A213 ≤192 | 140～192 | |
| 1Cr13 | 192～211 | شفرات متحركة | |
| 2Cr13 | 212～277 | شفرات متحركة | |
| 1Cr11MoV | 212～277 | شفرات متحركة | |
| 1Cr12MoWV | 229～311 | شفرات متحركة | |
| ZG20CrMo | ج ب ／ T 7024 ， 135 180 | 135～180 | |
| ZG15Cr1Mo | JB／ T 7024 ，140 220 | 140～220 | |
| ZG15Cr2Mo1 | JB／ T 7024 ，140 220 | 140～220 | |
| ZG20CrMoV | JB／ T 7024 ，140 220 | 140～220 | |
| ZG15Cr1Mo1V | JB／ T 7024 ，140 220 | 140～220 | |
| 35 | DL／t439 ，146 ～196 | 146～196 | بولت |
| 45 | dl／t439，187229 | 187～229 | بولت |
| 20CrMo | DL／t439 ，197 ～241 | 197～241 | بولت |
| 35CrMo | DL／t439，241285 | 241～285 | البرغي （ضياء ＞ 50 مم） |
| 35CrMo | dl／t439 ，255 311 | 255～311 | البرغي （ضياء ≤50 مم） |
| 42CrMo | dl／t439 ，248 311 | 248～311 | البرغي （ضياء ＞ 65 مم） |
| 42CrMo | dl／t439 ，255 321 | 255～321 | البرغي （ضخامة ≤65 مم） |
| 25Cr2MoV | DL／t439，248293 | 248～293 | بولت |
| 25Cr2Mo1V | DL／t439，248293 | 248～293 | بولت |
| 20Cr1Mo1V1 | DL／t439，248293 | 248～293 | بولت |
| 20Cr1Cr1Mo1VTiB | dl／t439 ， 255 293 | 255～293 | بولت |
| 20Cr1Cr1Mo1VNbTiB | DL／t439 ，252 302 | 252～302 | بولت |
| 20Cr12NiMoWV (C422) | dl／t439，277331 | 277～331 | بولت |
| 2Cr12NiWi1Mo1V | معيار مصنع التوربينات البخارية الشرقية | 291～321 | بولت |
| 2Cr11Cr11Mo1NiWVNbN | معيار مصنع التوربينات البخارية الشرقية | 290～321 | بولت |
| 45Cr1MoV | معيار مصنع التوربينات البخارية الشرقية | 248～293 | بولت |
| R-26 (سبيكة R-26 (Ni-Cr-Co سبيكة نحاس-كروم-كولونيوم)) | dl／t439 ，262 331 | 262～331 | بولت |
| GH445 | dl／t439 ，262 331 | 262～331 | بولت |
| ZG20CrMo | JB/T7024 ，135 ～180 | 135～180 | اسطوانة |
| ZG15Cr1Mo، ZG15Cr2MoZG20Cr1MoV، ZG15Cr1Mo1V | JB/T7024 ，140 ～ 220 | 140～220 | اسطوانة |
| صلابة المعادن غير الحديدية | قوة الشد δb/MPa | |||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| روكويل | روكويل السطح | فيكرز | برينيل (F/D2=30) | |||||||||||||
| لجنة حقوق الإنسان | HRA | HR15N | HR30N | HR45N | الجهد العالي | HBS | HBW | مرض التصلب العصبي المتعدد | ك.س | كر-ف.س | كرني | Cr-Mo.S | الكروم-ني-مو-موسى | CrMnSi.S | UHSS | س.س |
| 20.0 | 60.2 | 68.8 | 40.7 | 19.2 | 226 | 225 | 225 | 774 | 742 | 736 | 782 | 747 | / | 781 | / | 740 |
| 20.5 | 60.4 | 69.0 | 41.2 | 19.8 | 228 | 227 | 227 | 784 | 751 | 744 | 787 | 753 | / | 788 | / | 749 |
| 21.0 | 60.7 | 69.3 | 41.7 | 20.4 | 230 | 229 | 229 | 793 | 760 | 753 | 792 | 760 | / | 794 | / | 758 |
| 21.5 | 61.0 | 69.5 | 42.2 | 21.0 | 233 | 232 | 232 | 803 | 769 | 761 | 797 | 767 | / | 801 | / | 767 |
| 22.0 | 61.2 | 69.8 | 42.6 | 21.5 | 235 | 234 | 234 | 813 | 779 | 770 | 803 | 774 | / | 809 | / | 777 |
| 22.5 | 61.5 | 70.0 | 43.1 | 22.1 | 238 | 237 | 237 | 823 | 788 | 779 | 809 | 781 | / | 816 | / | 786 |
| 23.0 | 61.7 | 70.3 | 43.6 | 22.7 | 24l | 240 | 240 | 833 | 798 | 788 | 815 | 789 | / | 824 | / | 796 |
| 23.5 | 62.0 | 70.6 | 44.0 | 23.3 | 244 | 242 | 242 | 843 | 808 | 797 | 822 | 797 | / | 832 | / | 806 |
| 24.0 | 62.2 | 70.8 | 44.5 | 23.9 | 247 | 245 | 245 | 854 | 818 | 807 | 829 | 805 | / | 840 | / | 816 |
| 24.5 | 62.5 | 71.1 | 45.0 | 24.5 | 250 | 248 | 248 | 864 | 828 | 816 | 836 | 813 | / | 848 | / | 826 |
| 25.0 | 62.8 | 71.4 | 45.5 | 25.1 | 253 | 251 | 251 | 875 | 838 | 826 | 843 | 822 | / | 856 | / | 837 |
| 25.5 | 63.0 | 71.6 | 45.9 | 25.7 | 256 | 254 | 254 | 886 | 848 | 837 | 851 | 831 | 850 | 865 | / | 847 |
| 26.0 | 63.3 | 71.9 | 46.4 | 26.3 | 259 | 257 | 257 | 897 | 859 | 847 | 859 | 840 | 859 | 874 | / | 858 |
| 26.5 | 63.5 | 72.2 | 46.9 | 26.9 | 262 | 260 | 260 | 908 | 870 | 858 | 867 | 850 | 869 | 883 | / | 868 |
| 27.0 | 63.8 | 72.4 | 47.3 | 27.5 | 266 | 263 | 263 | 919 | 880 | 869 | 876 | 860 | 879 | 893 | / | 879 |
| 27.5 | 64.0 | 72.7 | 47.8 | 28.1 | 269 | 266 | 266 | 930 | 891 | 880 | 885 | 870 | 890 | 902 | / | 890 |
| 28.0 | 64.3 | 73.0 | 48.3 | 28.7 | 273 | 269 | 269 | 942 | 902 | 892 | 894 | 880 | 901 | 912 | / | 901 |
| 28.5 | 64.6 | 73.3 | 48.7 | 29.3 | 276 | 273 | 273 | 954 | 914 | 903 | 904 | 891 | 912 | 922 | / | 913 |
| 29.0 | 64.8 | 73.5 | 49.2 | 29.9 | 280 | 276 | 276 | 965 | 925 | 915 | 914 | 902 | 923 | 933 | / | 924 |
| 29.5 | 65.1 | 73.8 | 49.7 | 30.5 | 284 | 280 | 280 | 977 | 937 | 928 | 924 | 913 | 935 | 943 | / | 936 |
| 30.0 | 65.3 | 74.1 | 50.2 | 31.1 | 288 | 283 | 283 | 989 | 948 | 940 | 935 | 924 | 947 | 954 | / | 947 |
| 30.5 | 65.6 | 74.4 | 50.6 | 31.7 | 292 | 287 | 287 | 1002 | 960 | 953 | 946 | 936 | 959 | 965 | / | 959 |
| 31.0 | 65.8 | 74.7 | 51.1 | 32.3 | 296 | 29l | 29l | 1014 | 972 | 966 | 957 | 948 | 972 | 977 | / | 971 |
| 31.5 | 66.1 | 74.9 | 51.6 | 32.9 | 300 | 294 | 294 | 1027 | 984 | 980 | 969 | 961 | 985 | 989 | / | 983 |
| 32.0 | 66.4 | 75.2 | 52.0 | 33.5 | 304 | 298 | 298 | 1039 | 996 | 993 | 981 | 974 | 999 | 1001 | / | 996 |
| 32.5 | 66.6 | 75.5 | 52.5 | 34.1 | 308 | 302 | 302 | 1052 | 1009 | 1007 | 994 | 987 | 1012 | 1013 | / | 1008 |
| 33.0 | 66.9 | 75.8 | 53.0 | 34.7 | 313 | 306 | 306 | 1065 | 1022 | 1022 | 1007 | 1001 | 1027 | 1026 | / | 1021 |
| 33.5 | 67.1 | 76.1 | 53.4 | 35.3 | 317 | 310 | 310 | 1078 | 1034 | 1036 | 1020 | 1015 | 1041 | 1039 | / | 1034 |
| 34.0 | 67.4 | 76.4 | 53.9 | 35.9 | 32l | 314 | 314 | 1092 | 1048 | 1051 | 1034 | 1029 | 1056 | 1052 | / | 1047 |
| 34.5 | 67.7 | 76.7 | 54.4 | 36.5 | 326 | 318 | 318 | 1105 | 1061 | 1067 | 1048 | 1043 | 1071 | 1066 | / | 1060 |
| 35.0 | 67.9 | 77.0 | 54.8 | 37.0 | 33l | 323 | 323 | 1119 | 1074 | 1082 | 1063 | 1058 | 1087 | 1079 | / | 1074 |
| 35.5 | 68.2 | 77.2 | 55.3 | 37.6 | 335 | 327 | 327 | 1133 | 1088 | 1098 | 1078 | 1074 | 1103 | 1094 | / | 1087 |
| 36.0 | 68.4 | 77.5 | 55.8 | 38.2 | 340 | 332 | 332 | 1147 | 1102 | 1114 | 1093 | 1090 | 1119 | 1108 | / | 1101 |
| 36.5 | 68.7 | 77.8 | 56.2 | 38.8 | 345 | 336 | 336 | 1162 | 1116 | 1131 | 1109 | 1106 | 1136 | 1123 | / | 1116 |
| 37.0 | 69.0 | 78.1 | 56.7 | 39.4 | 350 | 341 | 341 | 1177 | 1131 | 1148 | 1125 | 1122 | 1153 | 1139 | / | 1130 |
| 37.5 | 69.2 | 78.4 | 57.2 | 40.0 | 355 | 345 | 345 | 1192 | 1146 | 1165 | 1142 | 1139 | 1171 | 1155 | / | 1145 |
| 38.0 | 69.5 | 78.7 | 57.6 | 40.6 | 360 | 350 | 350 | 1207 | 1161 | 1183 | 1159 | 1157 | 1189 | 1171 | / | 1161 |
| 38.5 | 69.7 | 79.0 | 58.1 | 41.2 | 365 | 355 | 355 | 1222 | 1176 | 1201 | 1177 | 1174 | 1207 | 1187 | 1170 | 1176 |
| 39.0 | 70.0 | 79.3 | 58.6 | 41.8 | 37l | 360 | 360 | 1238 | 1192 | 1219 | 1195 | 1192 | 1226 | 1204 | 1195 | 1193 |
| 39.5 | 70.3 | 79.6 | 59.0 | 42.4 | 376 | 365 | 365 | 1254 | 1208 | 1238 | 1214 | 1211 | 1245 | 1222 | 1219 | 1209 |
| 40.0 | 70.5 | 79.9 | 59.5 | 43.0 | 381 | 370 | 370 | 1271 | 1225 | 1257 | 1233 | 1230 | 1265 | 1240 | 1243 | 1226 |
| 40.5 | 70.8 | 80.2 | 60.0 | 43.6 | 387 | 375 | 375 | 1288 | 1242 | 1276 | 1252 | 1249 | 1285 | 1258 | 1267 | 1244 |
| 41.0 | 71.1 | 80.5 | 60.4 | 44.2 | 393 | 380 | 381 | 1305 | 1260 | 1296 | 1273 | 1269 | 1306 | 1277 | 1290 | 1262 |
| 41.5 | 71.3 | 80.8 | 60.9 | 44.8 | 398 | 385 | 386 | 1322 | 1278 | 1317 | 1293 | 1289 | 1327 | 1296 | 1313 | 1280 |
| 42.0 | 71.6 | 81.1 | 61.3 | 45.4 | 404 | 39l | 392 | 1340 | 1296 | 1337 | 1314 | 1310 | 1348 | 1316 | 1336 | 1299 |
| 42.5 | 71.8 | 81.4 | 61.8 | 45.9 | 410 | 396 | 397 | 1359 | 1315 | 1358 | 1336 | 1331 | 1370 | 1336 | 1359 | 1319 |
| 43.0 | 72.1 | 81.7 | 62.3 | 46.5 | 416 | 40l | 403 | 1378 | 1335 | 1380 | 1358 | 1353 | 1392 | 1357 | 1381 | 1339 |
| 43.5 | 72.4 | 82.0 | 62.7 | 47.1 | 422 | 407 | 409 | 1397 | 1355 | 1401 | 1380 | 1375 | 1415 | 1378 | 1404 | 1361 |
| 44.0 | 72.6 | 82.3 | 63.2 | 47.7 | 428 | 413 | 415 | 1417 | 1376 | 1424 | 1404 | 1397 | 1439 | 1400 | 1427 | 1383 |
| 44.5 | 72.9 | 82.6 | 63.6 | 48.3 | 435 | 418 | 422 | 1438 | 1398 | 1446 | 1427 | 1420 | 1462 | 1422 | 1450 | 1405 |
| 45.0 | 73.2 | 82.9 | 64.1 | 48.9 | 44l | 424 | 428 | 1459 | 1420 | 1469 | 1451 | 1444 | 1487 | 1445 | 1473 | 1429 |
| 45.5 | 73.4 | 83.2 | 64.6 | 49.5 | 448 | 430 | 435 | 1481 | 1444 | 1493 | 1476 | 1468 | 1512 | 1469 | 1496 | 1453 |
| 46.0 | 73.7 | 83.5 | 65.0 | 50.1 | 454 | 436 | 44l | 1503 | 1468 | 1517 | 1502 | 1492 | 1537 | 1493 | 1520 | 1479 |
| 46.5 | 73.9 | 83.7 | 65.5 | 50.7 | 46l | 442 | 448 | 1526 | 1493 | 1541 | 1527 | 1517 | 1563 | 1517 | 1544 | 1505 |
| 47.0 | 74.2 | 84.0 | 65.9 | 51.2 | 468 | 449 | 455 | 1550 | 1519 | 1566 | 1554 | 1542 | 1589 | 1543 | 1569 | 1533 |
| 47.5 | 74.5 | 84.3 | 66.4 | 51.8 | 475 | / | 463 | 1575 | 1546 | 1591 | 1581 | 1568 | 1616 | 1569 | 1594 | 1562 |
| 48.0 | 74.7 | 84.6 | 66.8 | 52.4 | 482 | / | 470 | 1600 | 1574 | 1617 | 1608 | 1595 | 1643 | 1595 | 1620 | 1592 |
| 48.5 | 75.0 | 84.9 | 67.3 | 53.0 | 489 | / | 478 | 1626 | 1603 | 1643 | 1636 | 1622 | 1671 | 1623 | 1646 | 1623 |
| 49.0 | 75.3 | 85.2 | 67.7 | 53.6 | 497 | / | 486 | 1653 | 1633 | 1670 | 1665 | 1649 | 1699 | 1651 | 1674 | 1655 |
| 49.5 | 75.5 | 85.5 | 68.2 | 54.2 | 504 | / | 494 | 1681 | 1665 | 1697 | 1695 | 1677 | 1728 | 1679 | 1702 | 1689 |
| 50.0 | 75.8 | 85.7 | 68.6 | 54.7 | 512 | 502 | 502 | 1710 | 1698 | 1724 | 1724 | 1706 | 1758 | 1709 | 1731 | 1725 |
| 50.5 | 76.1 | 86.0 | 69.1 | 55.3 | 520 | 510 | 510 | / | 1732 | 1752 | 1755 | 1735 | 1788 | 1739 | 1761 | / |
| 51.0 | 76.3 | 86.3 | 69.5 | 55.9 | 527 | 518 | 518 | / | 1768 | 1780 | 1786 | 1764 | 1819 | 1770 | 1792 | / |
| 51.5 | 76.6 | 86.6 | 70.0 | 56.5 | 535 | 527 | 527 | / | 1806 | 1809 | 1818 | 1794 | 1850 | 1801 | 1824 | / |
| 52.0 | 76.9 | 86.8 | 70.4 | 57.1 | 544 | 535 | 535 | / | 1845 | 1839 | 1850 | 1825 | 1881 | 1834 | 1857 | / |
| 52.5 | 77.1 | 87.1 | 70.9 | 57.6 | 552 | 544 | 544 | / | / | 1869 | 1883 | 1856 | 1914 | 1867 | 1892 | / |
| 53.0 | 77.4 | 87.4 | 71.3 | 58.2 | 561 | 552 | 552 | / | / | 1899 | 1917 | 1888 | 1947 | 1901 | 1929 | / |
| 53.5 | 77.7 | 87.6 | 71.8 | 58.8 | 569 | 56l | 56l | / | / | 1930 | 1951 | / | / | 1936 | 1966 | / |
| 54.0 | 77.9 | 87.9 | 72.2 | 59.4 | 578 | 569 | 569 | / | / | 1961 | 1986 | / | / | 1971 | 2006 | / |
| 54.5 | 78.2 | 88.1 | 72.6 | 59.9 | 587 | 577 | 577 | / | / | 1993 | 2022 | / | / | 2008 | 2047 | / |
| 55.0 | 78.5 | 88.4 | 73.1 | 60.5 | 596 | 585 | 585 | / | / | 2026 | 2058 | / | / | 2045 | 2090 | / |
| 55.5 | 78.7 | 88.6 | 73.5 | 61.1 | 606 | 593 | 593 | / | / | / | / | / | / | / | 2135 | / |
| 56.0 | 79.0 | 88.9 | 73.9 | 61.7 | 615 | 601 | 601 | / | / | / | / | / | / | / | 2181 | / |
| 56.5 | 79.3 | 89.1 | 74.4 | 62.2 | 625 | 608 | 608 | / | / | / | / | / | / | / | 2230 | / |
| 57.0 | 79.5 | 89.4 | 74.8 | 62.8 | 635 | 616 | 616 | / | / | / | / | / | / | / | 2281 | / |
| 57.5 | 79.8 | 89,6 | 75.2 | 63.4 | 645 | 622 | 622 | / | / | / | / | / | / | / | 2334 | / |
| 58.0 | 80.1 | 89.8 | 75.6 | 63.9 | 655 | 628 | 628 | / | / | / | / | / | / | / | 2390 | / |
| 58.5 | 80.3 | 90.0 | 76.1 | 64.5 | 666 | 634 | 634 | / | / | / | / | / | / | / | 2448 | / |
| 59.0 | 80.6 | 90.2 | 76.5 | 65.1 | 676 | 639 | 639 | / | / | / | / | / | / | / | 2509 | / |
| 59.5 | 80.9 | 90.4 | 76.9 | 65.6 | 687 | 643 | 643 | / | / | / | / | / | / | / | 2572 | / |
| 60.0 | 81.2 | 90.6 | 77.3 | 66.2 | 698 | 647 | 647 | / | / | / | / | / | / | / | / | / |
| 60.5 | 81.4 | 90.8 | 77.7 | 66.8 | 710 | 650 | 650 | / | / | / | / | / | / | / | / | / |
| 61.0 | 81.7 | 91.0 | 78.1 | 67.3 | 72l | / | / | / | / | / | / | / | / | / | / | / |
| 61.5 | 82.0 | 91.2 | 78.6 | 67.9 | 733 | / | / | / | / | / | / | / | / | / | / | / |
| 62.0 | 82.2 | 91.4 | 79.0 | 68.4 | 745 | / | / | / | / | / | / | / | / | / | / | / |
| 62.5 | 82.5 | 91.5 | 79.4 | 69.0 | 757 | / | / | / | / | / | / | / | / | / | / | / |
| 63.0 | 82.8 | 91.7 | 79.8 | 69.5 | 770 | / | / | / | / | / | / | / | / | / | / | / |
| 63.5 | 83.1 | 91.8 | 80.2 | 70.1 | 782 | / | / | / | / | / | / | / | / | / | / | / |
| 64.0 | 83.3 | 91.9 | 80.6 | 70.6 | 795 | / | / | / | / | / | / | / | / | / | / | / |
| 64.5 | 83.6 | 92.1 | 81.0 | 71.2 | 809 | / | / | / | / | / | / | / | / | / | / | / |
| 65.0 | 83.9 | 92.2 | 81.3 | 71.1 | 822 | / | / | / | / | / | / | / | / | / | / | / |
| 65.5 | 84.1 | / | / | / | 836 | / | / | / | / | / | / | / | / | / | / | / |
| 66.0 | 84.4 | / | / | / | 850 | / | / | / | / | / | / | / | / | / | / | / |
| 66.5 | 84.7 | / | / | / | 865 | / | / | / | / | / | / | / | / | / | / | / |
| 67.0 | 85.0 | / | / | / | 879 | / | / | / | / | / | / | / | / | / | / | / |
| 67.5 | 85.2 | / | / | / | 894 | / | / | / | / | / | / | / | / | / | / | / |
| 68.0 | 85.5 | / | / | / | 909 | / | / | / | / | / | / | / | / | / | / | / |
تنطبق البيانات التالية بشكل أساسي على منخفضي الكربون الفولاذ (الفولاذ الطري).
| صلابة المعادن الحديدية | قوة الشد | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| روكويل | روكويل السطح | فيكرز | برينل HBS | ||||
| HRB | HR15T | HR30T | HR45T | الجهد العالي | ف/د2=10 | ف/د2=10 | ميجا باسكال |
| 60.0 | 80.4 | 56.1 | 30.4 | 105 | 102 | / | 375 |
| 60.5 | 80.5 | 56.4 | 30.9 | 105 | 102 | / | 377 |
| 61.0 | 80.7 | 56.7 | 31.4 | 106 | 103 | / | 379 |
| 61.5 | 80.8 | 57.1 | 31.9 | 107 | 103 | / | 381 |
| 62.0 | 80.9 | 57.4 | 32.4 | 108 | 104 | / | 382 |
| 62.5 | 81.1 | 57.7 | 32.9 | 108 | 104 | / | 384 |
| 63.0 | 81.2 | 58.0 | 33.5 | 109 | 105 | / | 386 |
| 63.5 | 81.4 | 58.3 | 34.0 | 110 | 105 | / | 388 |
| 64.0 | 81.5 | 58.7 | 34.5 | 110 | 106 | / | 390 |
| 64.5 | 81.6 | 59.0 | 35.0 | 11l | 106 | / | 393 |
| 65.0 | 81.8 | 59.3 | 35.5 | 112 | 107 | / | 395 |
| 65.5 | 81.9 | 59.6 | 36.1 | 113 | 107 | / | 397 |
| 66.0 | 82.1 | 59.9 | 36.6 | 114 | 108 | / | 399 |
| 66.5 | 82.2 | 60.3 | 37.1 | 115 | 108 | / | 402 |
| 67.0 | 82.3 | 60.6 | 37.6 | 115 | 109 | / | 404 |
| 67.5 | 82.5 | 60.9 | 38.1 | 116 | 110 | / | 407 |
| 68.0 | 82.6 | 61.2 | 38.6 | 117 | 110 | / | 409 |
| 68.5 | 82.7 | 61.5 | 39.2 | 118 | 111 | / | 412 |
| 69.0 | 82.9 | 61.9 | 39.7 | 119 | 112 | / | 415 |
| 69.5 | 83.0 | 62.2 | 40.2 | 120 | 112 | / | 418 |
| 70.0 | 83.2 | 62.5 | 40.7 | 12l | 113 | / | 42l |
| 70.5 | 83.3 | 62.8 | 41.2 | 122 | 114 | / | 424 |
| 71.0 | 83.4 | 63.1 | 41.7 | 123 | 115 | / | 427 |
| 71.5 | 83.6 | 63.5 | 42.3 | 124 | 115 | / | 430 |
| 72.0 | 83.7 | 63.8 | 42.8 | 125 | 116 | / | 433 |
| 72.5 | 83.9 | 64.1 | 43.3 | 126 | 117 | / | 437 |
| 73.0 | 84.0 | 64.4 | 43.8 | 128 | 118 | / | 440 |
| 73.5 | 84.1 | 64.7 | 44.3 | 129 | 119 | / | 444 |
| 74.0 | 84.3 | 65.1 | 44.8 | 130 | 120 | / | 447 |
| 74.5 | 84.4 | 65.4 | 45.4 | 13l | 12l | / | 451 |
| 75.0 | 84.5 | 65.7 | 45.9 | 132 | 122 | 152 | 455 |
| 75.5 | 84.7 | 66.0 | 46.4 | 134 | 123 | 155 | 459 |
| 76.0 | 84.8 | 66.3 | 46.9 | 135 | 124 | 156 | 463 |
| 76.5 | 85.0 | 66.6 | 47.4 | 136 | 125 | 158 | 467 |
| 77.0 | 85.1 | 67.0 | 47.9 | 138 | 126 | 159 | 471 |
| 77.5 | 85.2 | 67.3 | 48.5 | 139 | 127 | 16l | 475 |
| 78.0 | 85.4 | 67.6 | 49.0 | 140 | 128 | 163 | 480 |
| 78.5 | 85.5 | 67.9 | 49.5 | 142 | 129 | 164 | 484 |
| 79.0 | 85.7 | 68.2 | 50.0 | 143 | 130 | 166 | 489 |
| 79.5 | 85.8 | 68.6 | 50.5 | 145 | 132 | 168 | 493 |
| 80.0 | 85.9 | 68.9 | 51.0 | 146 | 133 | 170 | 498 |
| 80.5 | 86.1 | 69.2 | 51.6 | 148 | 134 | 172 | 503 |
| 81.0 | 86.2 | 69.5 | 52.1 | 149 | 136 | 174 | 508 |
| 81.5 | 86.3 | 69.8 | 52.6 | 151 | 137 | / | 513 |
| 82.0 | 86.5 | 70.2 | 53.1 | 152 | 138 | / | 518 |
| 82.5 | 86.6 | 70.5 | 53.6 | 154 | 140 | / | 523 |
| 83.0 | 86.8 | 70.8 | 54.1 | 156 | / | / | 529 |
| 83.5 | 86.9 | 71.1 | 54.7 | 157 | / | / | 534 |
| 84.0 | 87.0 | 71.4 | 55.2 | 159 | / | / | 540 |
| 84.5 | 87.2 | 71.8 | 55.7 | 16l | / | / | 546 |
| 85.0 | 87.3 | 72.1 | 56.2 | 163 | / | / | 551 |
| 85.5 | 87.5 | 72.4 | 56.7 | 165 | / | / | 557 |
| 86.0 | 87.6 | 72.7 | 57.2 | 166 | / | / | 563 |
| 86.5 | 87.7 | 73.0 | 57.8 | 168 | / | / | 570 |
| 87.0 | 87.9 | 73.4 | 58.3 | 170 | / | / | 576 |
| 87.5 | 88.0 | 73.7 | 58.8 | 172 | / | / | 582 |
| 88.0 | 88.1 | 74.0 | 59.3 | 174 | / | / | 589 |
| 88.5 | 88.3 | 74.3 | 59.8 | 176 | / | / | 596 |
| 89.0 | 88.4 | 74.6 | 60.3 | 178 | / | / | 603 |
| 89.5 | 88.6 | 75.0 | 60.9 | 180 | / | / | 609 |
| 90.0 | 88.7 | 75.3 | 61.4 | 183 | / | 176 | 617 |
| 90.5 | 88.8 | 75.6 | 61.9 | 185 | / | 178 | 624 |
| 91.0 | 89.0 | 75.9 | 62.4 | 187 | / | 180 | 63l |
| 91.5 | 89.1 | 76.2 | 62.9 | 189 | / | 182 | 639 |
| 92.0 | 89.3 | 76.6 | 63.4 | 191 | / | 184 | 646 |
| 92.5 | 89.4 | 76.9 | 64.0 | 194 | / | 187 | 654 |
| 93.0 | 89.5 | 77.2 | 64.5 | 196 | / | 189 | 662 |
| 93.5 | 89.7 | 77.5 | 65.0 | 199 | / | 192 | 670 |
| 94.0 | 89.8 | 77.8 | 65.5 | 201 | / | 195 | 678 |
| 94.5 | 89.9 | 78.2 | 66.0 | 203 | / | 197 | 686 |
| 95.5 | 90.1 | 78.5 | 66.5 | 206 | / | 200 | 695 |
| 95.0 | 90.2 | 78.8 | 67.1 | 208 | / | 203 | 703 |
| 96.0 | 90.4 | 79.1 | 67.6 | 211 | / | 206 | 712 |
| 96.5 | 90.5 | 79.4 | 68.1 | 214 | / | 209 | 721 |
| 97.0 | 90.6 | 79.8 | 68.6 | 216 | / | 212 | 730 |
| 97.5 | 90.8 | 80.1 | 69.1 | 219 | / | 215 | 739 |
| 98.0 | 90.9 | 80.4 | 69.6 | 222 | / | 218 | 749 |
| 98.5 | 91.1 | 80.7 | 70.2 | 225 | / | 222 | 758 |
| 99.0 | 91.2 | 81.0 | 70.7 | 227 | / | 226 | 768 |
| 99.5 | 91.3 | 81.4 | 71.2 | 230 | / | 229 | 778 |
| 100.0 | 91.5 | 81.7 | 71.7 | 233 | / | 232 | 788 |
قراءة ذات صلة: مخطط مقارنة صلابة المعادن: HV، HB، HB، HRC
يستخدم اختبار صلابة برينل كرة مصنوعة من الفولاذ المقوى أو سبيكة صلبة بقطر D كمسافة بادئة.
يتم تطبيق قوة اختبار محددة F على سطح المادة التي يتم اختبارها، وبعد فترة ثبات محددة، تتم إزالة قوة الاختبار، تاركة مسافة بادئة بقطر d.
إن صلابة برينل بقسمة قوة الاختبار على مساحة سطح المسافة البادئة. يتم تمثيل رمز قيمة صلادة برينل بالرمز HBS أو HBW.
ويكمن الفرق بين HBS و HBW في نوع المسافة البادئة المستخدمة.
تشير HBS إلى استخدام كرة فولاذية مقواة كمؤشر وتستخدم لتحديد صلابة برينل للمواد التي تقل قيمتها عن 450، مثل الفولاذ الطري, حديد الزهر الرماديوالمعادن غير الحديدية.
من ناحية أخرى، يشير HBW إلى استخدام كرة من سبيكة صلبة كقياس صلابة برينل للمواد التي تقل قيمتها عن 650.
حتى عند استخدام نفس المادة والظروف التجريبية، قد تختلف نتائج الاختبارين، حيث تكون قيمة HBW عادةً أعلى من قيمة HBS، ولا توجد قاعدة كمية دقيقة يمكن اتباعها.
في عام 2003، اعتمدت الصين المعايير الدولية وأوقفت استخدام المسافات البادئة الكروية الفولاذية لصالح الرؤوس الكروية المصنوعة من السبائك الصلبة.
ونتيجة لذلك، لم يعد يتم استخدام HBS، وأصبحت جميع قيم صلابة برينل ممثلة الآن بـ HBW.
على الرغم من أن HBW غالبًا ما يشار إليه ببساطة باسم HB، إلا أنه يمكن العثور على إشارات إلى HBS في الأدبيات.
تعد طريقة قياس صلابة برينل مناسبة لاختبار مواد مثل الحديد الزهر، والسبائك غير الحديدية، ومختلف أنواع الفولاذ التي خضعت التلدين أو عمليات التسقية والتبريد والتلطيف.
ومع ذلك، فهي غير مناسبة لاختبار العينات أو قطع العمل شديدة الصلابة أو الصغيرة جدًا أو الرقيقة جدًا أو التي لا تسمح بوجود فجوات كبيرة على السطح.
يستخدم اختبار فيكرز للصلابة إما مخروط ماسي بزاوية قمة مخروطية بزاوية 120 درجة أو كرة فولاذية مقواة بقطر 1.588 مم أو 3.176 مم كمؤشر، إلى جانب حمولة محددة.
يتم تعريض العينة لحمل ابتدائي قدره 10 كجم قدم وحمولة إجمالية قدرها 60 أو 100 أو 150 كجم قدم.
بعد تطبيق الحمل الكلي، يتم تحديد الصلابة من خلال الفرق في عمق المسافة البادئة عند إزالة الحمل الرئيسي مع الاحتفاظ بالحمل الأولي وعمق المسافة البادئة تحت الحمل الأولي.
يستخدم اختبار صلابة روكويل ثلاث قوى اختبار مختلفة وثلاث مسافات بادئة مختلفة، مما ينتج عنه ما مجموعه تسع مجموعات ممكنة ومقاييس صلابة روكويل المقابلة.
هذه المقاييس التسعة مناسبة لمجموعة كبيرة من المواد المعدنية شائعة الاستخدام.
مقاييس صلابة روكويل الثلاثة الأكثر استخدامًا هي HRA وHRB وHRC، حيث إن HRC هي الأكثر استخدامًا على نطاق واسع.
جدول بمواصفات اختبار صلابة روكويل شائعة الاستخدام
| رمز الصلابة | نوع المدخل | إجمالي قوة الاختبار و/كغ/كغف | نطاق الصلابة | التطبيقات |
|---|---|---|---|---|
| HRA | مخروط الماس 120 درجة | 588.4(60) | 20~88 | السبائك الصلبة، والكربيد، والفولاذ المتصلب الضحل وغير ذلك. |
| HRB | كرة فولاذية مروية بقطر 1.588 مم | 980.7(100) | 20~100 | الفولاذ الملدن أو المطبع، وسبائك الألومنيوم، وسبائك النحاس، والحديد الزهر |
| لجنة حقوق الإنسان | مخروط الماس 120 درجة | 1471(150) | 20~70 | فولاذ مقوّى, مروي ومخفف فولاذ، فولاذ مقوّى بعميق الغلاف |
اختبار صلابة Rockwell مناسب لقيم الصلابة التي تتراوح بين 20-70HRC. إذا كانت صلابة العينة أقل من 20HRC، يوصى باستخدام مقياس HRB حيث تقل حساسية أداة الإندنتر مع زيادة الضغط على الجزء المخروطي.
ومع ذلك، إذا كانت صلابة العينة أكبر من 67HRC، يُنصح باستخدام مقياس HRA لأن الضغط على طرف المسافة البادئة قد يصبح مرتفعًا للغاية ويؤدي إلى تلف الماس وانخفاض عمر المسافة البادئة.
يُعرف اختبار صلابة روكويل بسهولته وسرعته وقلة المسافة البادئة فيه، مما يجعله مثاليًا لاختبار سطح المنتجات النهائية وقطع العمل الأكثر صلابة ورقة.
ومع ذلك، بسبب المسافة البادئة الصغيرة، قد تتذبذب قيمة الصلابة بشكل كبير بالنسبة للمواد ذات الهياكل والصلابة غير المتساوية، مما يجعله أقل دقة من اختبار صلابة برينل.
يشيع استخدام اختبار صلابة روكويل لتحديد صلابة المواد مثل الصلب والمعادن غير الحديدية والكربيدات الأسمنتية.
يشبه مبدأ قياس صلابة فيكرز مبدأ اختبار صلابة برينل.
يتم استخدام أداة إندنتر ماسية على شكل هرم بزاوية 136 درجة لتطبيق قوة اختبار محددة، F، على سطح المادة التي يتم اختبارها.
بعد فترة ثبات محددة، يتم إزالة قوة الاختبار، ويتم حساب قيمة الصلابة كمتوسط الضغط على مساحة سطح الوحدة من المسافة البادئة المنتظمة على شكل هرم، مع الرمز HV.
يتميز مقياس فيكرز للصلابة بمدى واسع، ويمكنه قياس المواد التي تتراوح صلابتها من 10 إلى 1000 HV. المسافة البادئة صغيرة الحجم.
تُستخدم طريقة القياس هذه بشكل شائع لقياس المواد الرقيقة والطبقات المتصلبة السطح التي تنشأ من خلال الكربنة والنترة.
يستخدم اختبار ليب للصلابة جهازًا مزودًا بكرة من كربيد التنجستن للارتطام بسطح قطعة الاختبار، والتي ترتد بعد ذلك. تتأثر سرعة الارتداد بصلابة المادة التي يتم اختبارها.
يتم تركيب مادة مغناطيسية دائمة على جهاز الصدم، والتي تنتج إشارة كهرومغناطيسية تتناسب مع سرعة حركة جسم الصدم. يتم بعد ذلك تحويل هذه الإشارة إلى قيمة صلابة ليب بواسطة دائرة إلكترونية، يمثلها الرمز HL.
جهاز اختبار الصلابة من ليب هو جهاز محمول باليد لا يتطلب طاولة عمل. مستشعر الصلادة الخاص به صغير الحجم ويمكن تشغيله بسهولة باليد، مما يجعله مناسبًا لاختبار الأشكال الهندسية الكبيرة أو الثقيلة أو المعقدة.
تتمثل إحدى المزايا الرئيسية لاختبار صلابة ليب في أنه لا ينتج عنه سوى تلف سطحي خفيف، مما يجعله خيارًا مثاليًا للاختبار غير المدمر. كما أنه يوفر اختبار صلابة فريد من نوعه لجميع الاتجاهات والمساحات الضيقة والأجزاء الخاصة.
يقيس اختبار صلابة برينل صلابة العينة عن طريق الضغط على كرة فولاذية أو مخروط ماسي في سطح العينة وقياس عمق المسافة البادئة. هذه الطريقة مناسبة لتحديد صلابة مواد مثل الفولاذ الملدن والمطبع والمروي والمخفف والحديد الزهر والمعادن غير الحديدية.
يستخدم اختبار صلابة روكويل إجراءات محددة ومسافات بادئة أصغر، مثل الماس، لقياس الصلابة، مما يجعله مناسبًا لمجموعة واسعة من المواد.
يحتفظ اختبار فيكرز للصلابة بمزايا كل من اختباري برينل وروكويل، حيث يمكنه قياس المواد التي تتراوح درجة صلابتها من اللينة للغاية إلى شديدة الصلابة، ويمكن مقارنة نتائجها.
لم يتم تفصيل تفاصيل مزايا وعيوب اختبار صلابة كنوب في المعلومات التي عثرت عليها، لكنه أحد طرق الاختبار الثابتة، على قدم المساواة مع برينل وروكويل وفيكرز.
يُستخدم جهاز اختبار الصلابة Webster في المقام الأول لفحص الخواص الميكانيكية لمقاطع سبائك الألومنيوم، ولكنه مناسب أيضًا لمواد مثل النحاس والنحاس الأصفر والفولاذ الطري.
جهاز اختبار صلابة الباركول هو نوع من أجهزة اختبار صلابة المسافة البادئة. لم يتم ذكر تفاصيل مزاياه وعيوبه بشكل صريح في المعلومات التي عثرت عليها.
كل طريقة من طرق اختبار الصلابة لها خصائصها ونطاق تطبيقاتها:
سلسلة HM:
يمكن تعزيز صلابة المواد المعدنية من خلال المعالجة الحرارية باستخدام عدة طرق، بما في ذلك:
الكربنة والنترة: تنطوي طرق المعالجة الحرارية الكيميائية هذه على ضخ ذرات الكربون (الكربنة) أو ذرات النيتروجين النشط (النيترة) في الطبقة السطحية للمعدن. ويزيد ذلك من محتوى الكربون أو مقاومة التآكل في الطبقة السطحية للمعدن، مما يعزز الصلابة ومقاومة التآكل. ووسيط الكربنة الشائع الاستخدام هو الفحم، بينما تستخدم النيترة ذرات النيتروجين النشط المتحلل من غاز الأمونيا عند تسخينها.
الإرواء: بالنسبة للفولاذ الكربوني المتوسط العام والفولاذ عالي الكربون، يمكن تحسين الصلابة من خلال التبريد. التسقية هي طريقة معالجة حرارية شائعة تتضمن تسخين الفولاذ إلى درجة حرارة مناسبة ثم تبريده بسرعة لتحقيق صلابة أعلى.
تغيير حجم الحبيبات وتكوين الطور: تؤثر المعالجة الحرارية على الصلابة عن طريق تغيير حجم الحبيبات والتركيب الطوري للمادة المعدنية. ويمكن تحقيق ذلك من خلال آليات مثل تقوية محلول حدود الحبيبات وتقوية المحلول البلوري وتقوية المحلول البلوري وتقوية التحول الطوري.
تقنية الطلاء: يمكن أن يؤدي استخدام تقنية الطلاء أثناء عملية المعالجة الحرارية للمواد المعدنية إلى منع حدوث ضرر كبير في الهيكل المعدني مع تحقيق الصلابة المثلى، مما يضمن تحسنًا كبيرًا في نتائج التطبيق.
إعادة تنظيم الهيكل التنظيمي: يمكن للمعالجة الحرارية أن تعزز المعالجة الحرارية من اتساق المواد وصلابتها من خلال إعادة تنظيم الهيكل التنظيمي وتقليل عدم الاتساق أو القضاء عليه. يمكن تنفيذ هذه الطريقة بطرق مختلفة حسب الاحتياجات المحددة.
تشكيل طبقة واقية: يؤدي تشكيل طبقة واقية رقيقة على سطح المواد المعدنية إلى تغيير البنية الأصلية للمعدن. وبالمقارنة مع طرق التبريد التقليدية، فإن هذا النهج يزيد من صلابة سطح المعدن بشكل فعال ويوفر ميزة سهولة التشغيل.
بصفتي مؤسس شركة MachineMFG، فقد كرّستُ أكثر من عقد من حياتي المهنية في مجال تصنيع المعادن. وقد أتاحت لي خبرتي الواسعة أن أصبح خبيرًا في مجالات تصنيع الصفائح المعدنية، والتصنيع الآلي، والهندسة الميكانيكية، وأدوات الماكينات للمعادن. أفكر وأقرأ وأكتب باستمرار في هذه المواضيع، وأسعى باستمرار للبقاء في طليعة مجال عملي. فلتكن معرفتي وخبرتي مصدر قوة لعملك.
AR 
EN 
DE 
ES 
FR 
IT 
JA 
NL 
PT 
PT_BR 
RU 
KO