ఉక్కు కోసం మూడు కాఠిన్యం ప్రమాణాలు

కఠినమైన వస్తువుల ద్వారా ఉపరితలం యొక్క ఇండెంటేషన్‌ను నిరోధించే లోహ పదార్థం యొక్క సామర్థ్యాన్ని కాఠిన్యం అంటారు. వేర్వేరు పరీక్షా పద్ధతులు మరియు అప్లికేషన్ పరిధి ప్రకారం, కాఠిన్యాన్ని బ్రినెల్ కాఠిన్యం, రాక్‌వెల్ కాఠిన్యం, విక్కర్స్ కాఠిన్యం, తీర కాఠిన్యం, మైక్రోహార్డ్నెస్ మరియు అధిక ఉష్ణోగ్రత కాఠిన్యం గా విభజించవచ్చు. పైపుల కోసం సాధారణంగా ఉపయోగించే మూడు కాఠిన్యం ఉన్నాయి: బ్రినెల్, రాక్‌వెల్ మరియు విక్కర్స్ కాఠిన్యం.

ఎ. బ్రినెల్ కాఠిన్యం (హెచ్‌బి)

పేర్కొన్న పరీక్షా శక్తి (ఎఫ్) తో నమూనా ఉపరితలంలోకి నొక్కడానికి ఒక నిర్దిష్ట వ్యాసం యొక్క స్టీల్ బాల్ లేదా కార్బైడ్ బంతిని ఉపయోగించండి. పేర్కొన్న హోల్డింగ్ సమయం తరువాత, పరీక్షా శక్తిని తీసివేసి, నమూనా ఉపరితలంపై ఇండెంటేషన్ వ్యాసం (ఎల్) ను కొలవండి. ఇండెంట్ గోళం యొక్క ఉపరితల వైశాల్యం ద్వారా పరీక్షా శక్తిని విభజించడం ద్వారా పొందిన కోటియంట్ బ్రినెల్ కాఠిన్యం విలువ. HBS (స్టీల్ బాల్) లో వ్యక్తీకరించబడింది, యూనిట్ N/MM2 (MPA).

గణన సూత్రం:
సూత్రంలో: F- మెటల్ నమూనా యొక్క ఉపరితలంలోకి నొక్కిన పరీక్షా శక్తి, n;
పరీక్ష కోసం స్టీల్ బాల్ యొక్క డి -డైమెటర్, MM;
D- ఇండెంటేషన్ యొక్క సగటు వ్యాసం, mm.
బ్రినెల్ కాఠిన్యం యొక్క కొలత మరింత ఖచ్చితమైనది మరియు నమ్మదగినది, కాని సాధారణంగా HBS 450n/mm2 (MPA) కంటే తక్కువ లోహ పదార్థాలకు మాత్రమే అనుకూలంగా ఉంటుంది మరియు ఇది కఠినమైన ఉక్కు లేదా సన్నగా ఉండే పలకలకు తగినది కాదు. ఉక్కు పైపు ప్రమాణాలలో, బ్రినెల్ కాఠిన్యం ఎక్కువగా ఉపయోగించబడుతుంది. ఇండెంటేషన్ వ్యాసం D తరచుగా పదార్థం యొక్క కాఠిన్యాన్ని వ్యక్తీకరించడానికి ఉపయోగిస్తారు, ఇది సహజమైనది మరియు సౌకర్యవంతంగా ఉంటుంది.
ఉదాహరణ: 120HBS10/1000130: దీని అర్థం 1000KGF (9.807KN) యొక్క పరీక్షా శక్తితో 10 మిమీ వ్యాసం కలిగిన స్టీల్ బంతిని ఉపయోగించడం ద్వారా కొలిచిన బ్రినెల్ కాఠిన్యం విలువ 30S (సెకన్లు) 120N/mm2 (MPa).

బి. రాక్వెల్ కాఠిన్యం (హెచ్ఆర్)

రాక్‌వెల్ కాఠిన్యం పరీక్ష, బ్రినెల్ కాఠిన్యం పరీక్ష వంటిది, ఇండెంటేషన్ పరీక్షా పద్ధతి. వ్యత్యాసం ఏమిటంటే ఇది ఇండెంటేషన్ యొక్క లోతును కొలుస్తుంది. అంటే, ప్రారంభ పరీక్షా శక్తి (FO) మరియు మొత్తం పరీక్షా శక్తి (F) యొక్క వరుస చర్యలో, ఇండెంటర్ (స్టీల్ మిల్లు యొక్క కోన్ లేదా స్టీల్ బాల్) నమూనా యొక్క ఉపరితలంలోకి నొక్కబడుతుంది. పేర్కొన్న హోల్డింగ్ సమయం తరువాత, ప్రధాన శక్తి తొలగించబడుతుంది. పరీక్షా శక్తి, కాఠిన్యం విలువను లెక్కించడానికి కొలిచిన అవశేష ఇండెంటేషన్ లోతు ఇంక్రిమెంట్ (ఇ) ను ఉపయోగించండి. దీని విలువ అనామక సంఖ్య, ఇది HR చిహ్నం ద్వారా ప్రాతినిధ్యం వహిస్తుంది మరియు ఉపయోగించిన ప్రమాణాలలో 9 ప్రమాణాలు ఉన్నాయి, వీటిలో A, B, C, D, E, F, G, H, మరియు K. తో సహా, ఉక్కు కాఠిన్యం పరీక్ష కోసం సాధారణంగా ఉపయోగించే ప్రమాణాలు సాధారణంగా A, B మరియు C, అవి HRA, HRB మరియు HRC.

కింది సూత్రాన్ని ఉపయోగించి కాఠిన్యం విలువ లెక్కించబడుతుంది:
A మరియు C ప్రమాణాలతో పరీక్షించేటప్పుడు, HR = 100-E
B స్కేల్‌తో పరీక్షించేటప్పుడు, HR = 130-E
ఫార్ములాలో, E - అవశేష ఇండెంటేషన్ లోతు ఇంక్రిమెంట్ 0.002 మిమీ యొక్క పేర్కొన్న యూనిట్‌లో వ్యక్తీకరించబడుతుంది, అనగా, ఇండెంటర్ యొక్క అక్షసంబంధ స్థానభ్రంశం ఒక యూనిట్ (0.002 మిమీ) అయినప్పుడు, ఇది రాక్‌వెల్ కాఠిన్యం యొక్క మార్పుకు సమానం. పెద్ద E విలువ, లోహం యొక్క కాఠిన్యం తక్కువ, మరియు దీనికి విరుద్ధంగా.
పై మూడు ప్రమాణాల వర్తించే పరిధి ఈ క్రింది విధంగా ఉంది:
HRA (డైమండ్ కోన్ ఇండెంటర్) 20-88
HRC (డైమండ్ కోన్ ఇండెంటర్) 20-70
HRB (వ్యాసం 1.588 మిమీ స్టీల్ బాల్ ఇండెంటర్) 20-100
రాక్వెల్ కాఠిన్యం పరీక్ష ప్రస్తుతం విస్తృతంగా ఉపయోగించే పద్ధతి, వీటిలో HRC స్టీల్ పైప్ ప్రమాణాలలో బ్రినెల్ కాఠిన్యం HB కి రెండవ స్థానంలో ఉంది. మెటల్ పదార్థాలను చాలా మృదువైన నుండి చాలా గట్టిగా కొలవడానికి రాక్‌వెల్ కాఠిన్యం ఉపయోగించవచ్చు. ఇది బ్రినెల్ పద్ధతి యొక్క లోపాలకు అనుగుణంగా ఉంటుంది. ఇది బ్రినెల్ పద్ధతి కంటే సరళమైనది మరియు కాఠిన్యం విలువను కాఠిన్యం యంత్రం యొక్క డయల్ నుండి నేరుగా చదవవచ్చు. అయినప్పటికీ, దాని చిన్న ఇండెంటేషన్ కారణంగా, కాఠిన్యం విలువ బ్రినెల్ పద్ధతి వలె ఖచ్చితమైనది కాదు.

సి. విక్కర్స్ కాఠిన్యం (హెచ్‌వి)

విక్కర్స్ కాఠిన్యం పరీక్ష కూడా ఇండెంటేషన్ పరీక్షా పద్ధతి. ఇది ఒక చదరపు పిరమిడల్ డైమండ్ ఇండెంట్‌ను ఎంచుకున్న పరీక్షా శక్తి (ఎఫ్) వద్ద పరీక్ష ఉపరితలంలోకి వ్యతిరేక ఉపరితలాల మధ్య 1360 కోణంతో నొక్కి, పేర్కొన్న హోల్డింగ్ సమయం తర్వాత దాన్ని తొలగిస్తుంది. శక్తి, ఇండెంటేషన్ యొక్క రెండు వికర్ణాల పొడవును కొలవండి.

విక్కర్స్ కాఠిన్యం విలువ ఇండెంటేషన్ ఉపరితల వైశాల్యం ద్వారా విభజించబడిన పరీక్షా శక్తి యొక్క కోట్. దీని గణన సూత్రం:
సూత్రంలో: HV -VICKERS కాఠిన్యం చిహ్నం, N/MM2 (MPA);
ఎఫ్ -టెస్ట్ ఫోర్స్, ఎన్;
D- ఇండెంటేషన్ యొక్క రెండు వికర్ణాల యొక్క అంకగణిత సగటు, mm.
విక్కర్స్ కాఠిన్యం లో ఉపయోగించిన టెస్ట్ ఫోర్స్ ఎఫ్ 5 (49.03), 10 (98.07), 20 (196.1), 30 (294.2), 50 (490.3), 100 (980.7) కెజిఎఫ్ (ఎన్) మరియు ఇతర ఆరు స్థాయిలు. కాఠిన్యం విలువను కొలవవచ్చు పరిధి 5 ~ 1000 హెచ్‌వి.
వ్యక్తీకరణ పద్ధతి యొక్క ఉదాహరణ: 640HV30/20 అంటే 20 (సెకన్లు) 30HGF (294.2N) యొక్క పరీక్షా శక్తితో కొలిచిన విక్కర్స్ కాఠిన్యం విలువ 640N/mm2 (MPA).
చాలా సన్నని లోహ పదార్థాలు మరియు ఉపరితల పొరల యొక్క కాఠిన్యాన్ని నిర్ణయించడానికి విక్కర్స్ కాఠిన్యం పద్ధతిని ఉపయోగించవచ్చు. ఇది బ్రినెల్ మరియు రాక్‌వెల్ పద్ధతుల యొక్క ప్రధాన ప్రయోజనాలను కలిగి ఉంది మరియు వాటి ప్రాథమిక లోపాలను అధిగమిస్తుంది, కానీ ఇది రాక్‌వెల్ పద్ధతి వలె సులభం కాదు. ఉక్కు పైపు ప్రమాణాలలో విక్కర్స్ పద్ధతి చాలా అరుదుగా ఉపయోగించబడుతుంది.