Thiết bị đo độ cứng là gì ? Hiệu chuẩn như thế nào? 

Độ cứng là gì?

 Độ cứng là không là tính chất vật lý cơ bản, độ cứng là dạng đặt tính của vật liệu. trong thuật ngữ gọi là khả năng chống lõm (thụt, lún) với việc được xác định bằng cách đo chiều sâu cố định của vết lõm. Một cách nôm na khi sử dụng một lực cố định và một đầu vào vật liệu đã cho, vết lõm càng nhỏ vật liệu càng cứng.

Độ cứng càng cao thì có khả năng chịu sự lún của bề mặt khi có vật tác dụng vào càng lớn và ngược lại. trong thực tế độ cứng  là một trong những đặc trưng cơ bản và vô cùng quan trọng đối với vật liệu.

Với tầm quan trọng trong việc xác định độ cứng thì nhu cầu về xác định độ cứng đó thì việc ra đời của thiết bị đo độ cứng là giải pháp vô cùng lớn đối với ngành vật liệu và cơ khí.

Các thang đo độ cứng

Độ cứng MOHS

Là loại thang đo độ cứng chủ yếu cho các loại vật chất khoáng. Thang đo có đặc điểm phân tích khả năng làm trầy xước hoặc chống trầy xước. Khoáng vật nào có độ cứng lớn hơn sẽ có thể làm trầy được khoáng vật có độ cứng bé hơn. Đến hiện tại thì KIM CƯƠNG là vật liệu khoáng cứng nhất.

Độ cứng BRINELL

Là loại thang đo độ cứng từ lâu và được sử dụng phổ biến với phương pháp đo thuộc dạng ấn lõm. Mũi thử với đầu là một viên bi có đường kính D cùng lực ấn P được xác định sau đó được tác dụng lực vuông góc lên bề mặt mẫu thử trong một khoảng thời gian xác định, tạo nên vết lõm. Sau đó, xác định đường kính vết lõm, tính được độ cứng, ký hiệu là HB.

Đường kính đầu bi có thể là 10mm, 5mm hoặc 1mm với lực ấn là 3000kgf, 750kgf hoặc 30kgf. Mối quan hệ P/D2 được chuẩn hóa để kết quả đo được ổn định ứng với nhiều loại vật liệu khác nhau. Ví dụ với thép, tỷ lệ này là 30:1, với nhôm tỷ lệ này là 5:1.

• Công thức:

​

Với,

• F: lực tác dụng vuông góc với bề mặt mẫu thử, N
• D: đường kính viên bi của mũi thử, mm
• d: đường kính vết lõm trên bề mặt mẫu thử, mm

hoặc công thức:

Với,

• P: lực tác dụng vuông góc với bề mặt mẫu thử, kgf
• D: đường kính viên bi của mũi thử, mm
• d: đường kính vết lõm trên bề mặt mẫu thử, mm.

Độ cứng ROCKWELL

Đây là một trong những phương pháp được xem là phổ biến nhất hiện nay nguyên lý của phương pháp này là đo thuộc dạng ấn lõm. Điểm khác so với hai phương pháp đo độ cứng Brinell và Rockwell là sẽ được ấn 2 lần lên bề mặt mẫu thử. Chênh lệch độ lún sâu giữa 2 lần ấn lực sẽ được dùng để tính toán độ cứng. Ưu điểm của phương pháp đo độ cứng Rockwell là không cần hệ thống quang học để đo kích thước vết lõm.

• Đơn vị chung của thang đo Rockwell là HR (Hardness Rockwell).
• Phương pháp này sử dụng 2 loại mũi đo: đầu bi (Carbide Tungsten) và mũi kim cương dạng chóp, góc đỉnh 120º (kim cương).
• Phương pháp này có rất nhiều thang đo cùng hệ, tùy thuộc vào dạng mũi đo, lực ấn. Do đó, với nhiều đơn vị đo của Rockwell, như HRA, HRB, HRC,… đều bắt đầu bằng ký hiệu HR, ký hiệu thứ 3 theo bảng bên dưới để phân biệt.

Độ cứng VICKER

Cũng là một loại phương pháp đo độ cứng phổ biến dựa trên phương pháp đo thuộc dạng ấn lõm, cũng tương tự phương pháp Brinell, nhưng độ chính xác cao hơn.

Trước tiên sẽ điều chỉnh hệ thống quang học quan sát rõ bề mặt của mẫu. tiếp đến mũi chóp kim cương sẽ ấn với lực chỉ định một lần . 2 đường chéo của vết lõm và lực ấn sẽ được dùng để tính toán độ cứng, đơn vị đo là HV. Phương pháp này sử dụng mũi kim cương dạng chóp, góc 2 cạnh đối diện 136º.

• Công thức:

Trong đó,

• HV: độ cứng theo thang Vicker,
• F: lực tác dụng, N
• d: chiều dài trung bình 2 đường chéo (D1, D2) của vết lõm, mm

hoặc:

Trong đó,

• HV: độ cứng theo thang Vicker,
• F: lực tác dụng, kgf
• d: chiều dài trung bình 2 đường chéo (D1, D2) của vết lõm, µm

Đặc trưng của phương pháp Vicker:

• Cần kính hiển vi, máy đo quang học để xác định bề mặt mẫu cũng như vết lõm.
• Lực ấn lõm tác dụng 1 lần trên bề mặt mẫu thử, cần thời gian để hình thành vết lõm rõ ràng.
• Phương pháp đo được độ cứng các chi tiết nhỏ, đòi hỏi bề mặt được gia công kỹ lưỡng.
• Đo được độ cứng vật liệu mỏng, lớp phủ.

Độ cứng LEEB

Đây là phương pháp đo theo kiểu bật nẩy của bi đo, giá trị của độ cứng được xác định bằng mất năng lượng của vật thể va chạm xác định sau khi tác động lên một mẫu kim loại. Chỉ số Leeb (vi, vr) được lấy làm thước đo tổn thất năng lượng do biến dạng dẻo: mẫu thử càng cứng thì tốc độ phản lực của bị đo phục hồi nhanh hơn so với mẫu mềm hơn. Một bộ từ tính bên trong ống đo điện áp thay đổi khi bị đo nẩy lại, di chuyển qua cuộn dây đo.

Điều kiện hiệu chuẩn

Khi tiến hành hiệu chuẩn phải đảm bảo những điều kiện sau:

• Nhiệt độ nơi đặt máy phải đảm bảo 27 ± 5°C.
• Vị trí đặt máy phải tránh được ảnh hưởng của ăn mòn hóa chất và chấn động.
• Máy phải được lắp đặt chắc chắn theo thuyết minh hướng dẫn lắp đặt, sử dụng. Việc hiệu chuẩn được thực hiện tại nơi lắp đặt máy.

Thiết bị đo độ cứng Rockwell tại Beta Technology

Thiết bị đo độ cứng tại Beta Technology, máy đo độ cứng ROCKWELL dùng để đo độ cứng của các vật liệu có độ cứng, hình dạng khác nhau. Máy được trang bị nhiều loại đầu và đe đặt mẫu giúp thuận tiện cho quá trình thử nghiệm.

Xem ngay thiết bị đo độ cứng Rockwell TẠI ĐÂY

Hy vọng với những thông tin sau đã mang đến cho các bạn những thông tin hữu ích về thiết bị đo độ cứng, cũng như phân loại các thiết bị đo độ cứng. Đừng quên theo dỗi Beta Technology để cập nhật những thông tin khoa học hữu ích nhé!

Hãy liên hệ chúng tôi để được tư vấn cụ thể.   

CÔNG TY TNHH BETA TECHNOLOGY Số nhà 17, Đường số 12, Khu dân cư Cityland Park Hills, Phường 10, Quận Gò Vấp, TP Hồ Chí Minh 0286 2727 095 – 0286 2761 581 0903 042 747 – Mr. Trung sales@betatechco.com https://betatechco.com/ – https://thinghiemxangdau.vn/ – https://thietbihoanghiem.com/ Theo dõi các tin tức mới cập nhật thường xuyên của BETA tại các kênh sau: