எஃகுக்கான மூன்று கடினத்தன்மை தரநிலைகள்

கடினமான பொருட்களால் மேற்பரப்பில் ஏற்படும் உள்தள்ளலை எதிர்க்கும் ஒரு உலோகப் பொருளின் திறன் கடினத்தன்மை என்று அழைக்கப்படுகிறது. வெவ்வேறு சோதனை முறைகள் மற்றும் பயன்பாட்டு நோக்கத்தின்படி, கடினத்தன்மையை பிரைனெல் கடினத்தன்மை, ராக்வெல் கடினத்தன்மை, விக்கர்ஸ் கடினத்தன்மை, ஷோர் கடினத்தன்மை, மைக்ரோஹார்ட்னஸ் மற்றும் உயர் வெப்பநிலை கடினத்தன்மை எனப் பிரிக்கலாம். குழாய்களுக்கு பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் மூன்று கடினத்தன்மைகள் உள்ளன: பிரைனெல், ராக்வெல் மற்றும் விக்கர்ஸ் கடினத்தன்மை.

A. பிரைனெல் கடினத்தன்மை (HB)

குறிப்பிட்ட விட்டம் கொண்ட எஃகு பந்து அல்லது கார்பைடு பந்தைப் பயன்படுத்தி மாதிரி மேற்பரப்பில் குறிப்பிட்ட சோதனை விசையுடன் (F) அழுத்தவும். குறிப்பிட்ட பிடிப்பு நேரத்திற்குப் பிறகு, சோதனை விசையை அகற்றி, மாதிரி மேற்பரப்பில் உள்ள உள்தள்ளல் விட்டத்தை (L) அளவிடவும். பிரினெல் கடினத்தன்மை மதிப்பு என்பது சோதனை விசையை உள்தள்ளப்பட்ட கோளத்தின் மேற்பரப்புப் பகுதியால் வகுப்பதன் மூலம் பெறப்பட்ட ஈவு ஆகும். HBS (எஃகு பந்து) இல் வெளிப்படுத்தப்படும் அலகு N/mm2 (MPa) ஆகும்.

கணக்கீட்டு சூத்திரம்:
சூத்திரத்தில்: F–உலோக மாதிரியின் மேற்பரப்பில் அழுத்தப்படும் சோதனை விசை, N;
சோதனைக்கான எஃகு பந்தின் D–விட்டம், மிமீ;
d–சராசரி உள்தள்ளல் விட்டம், மிமீ.
பிரின்னெல் கடினத்தன்மையை அளவிடுவது மிகவும் துல்லியமானது மற்றும் நம்பகமானது, ஆனால் பொதுவாக HBS 450N/mm2 (MPa) க்கும் குறைவான உலோகப் பொருட்களுக்கு மட்டுமே பொருத்தமானது, மேலும் கடினமான எஃகு அல்லது மெல்லிய தகடுகளுக்கு ஏற்றது அல்ல. எஃகு குழாய் தரநிலைகளில், பிரின்னெல் கடினத்தன்மை மிகவும் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. உள்தள்ளல் விட்டம் d பெரும்பாலும் பொருளின் கடினத்தன்மையை வெளிப்படுத்தப் பயன்படுத்தப்படுகிறது, இது உள்ளுணர்வு மற்றும் வசதியானது.
எடுத்துக்காட்டு: 120HBS10/1000130: இதன் பொருள் 1000Kgf (9.807KN) சோதனை விசையின் கீழ் 30 வினாடிகளுக்கு (வினாடிகள்) 10 மிமீ விட்டம் கொண்ட எஃகு பந்தைப் பயன்படுத்தி அளவிடப்படும் பிரின்னெல் கடினத்தன்மை மதிப்பு 120N/mm2 (MPa) ஆகும்.

ஆ. ராக்வெல் கடினத்தன்மை (HR)

ராக்வெல் கடினத்தன்மை சோதனை, பிரைனெல் கடினத்தன்மை சோதனையைப் போலவே, ஒரு உள்தள்ளல் சோதனை முறையாகும். வித்தியாசம் என்னவென்றால், இது உள்தள்ளலின் ஆழத்தை அளவிடுகிறது. அதாவது, ஆரம்ப சோதனை விசை (Fo) மற்றும் மொத்த சோதனை விசை (F) ஆகியவற்றின் தொடர்ச்சியான செயல்பாட்டின் கீழ், உள்தள்ளல் (எஃகு ஆலையின் கூம்பு அல்லது எஃகு பந்து) மாதிரியின் மேற்பரப்பில் அழுத்தப்படுகிறது. குறிப்பிட்ட ஹோல்டிங் நேரத்திற்குப் பிறகு, முக்கிய விசை அகற்றப்படுகிறது. சோதனை விசை, கடினத்தன்மை மதிப்பைக் கணக்கிட அளவிடப்பட்ட மீதமுள்ள உள்தள்ளல் ஆழ அதிகரிப்பு (e) ஐப் பயன்படுத்தவும். அதன் மதிப்பு HR குறியீட்டால் குறிக்கப்படும் ஒரு அநாமதேய எண், மேலும் பயன்படுத்தப்படும் அளவுகோல்களில் A, B, C, D, E, F, G, H, மற்றும் K உட்பட 9 அளவுகோல்கள் அடங்கும். அவற்றில், எஃகு கடினத்தன்மை சோதனைக்கு பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் அளவுகோல்கள் பொதுவாக A, B, மற்றும் C, அதாவது HRA, HRB மற்றும் HRC ஆகும்.

கடினத்தன்மை மதிப்பு பின்வரும் சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்தி கணக்கிடப்படுகிறது:
A மற்றும் C அளவுகோல்களுடன் சோதிக்கும்போது, ​​HR=100-e
B அளவுகோலுடன் சோதிக்கும்போது, ​​HR=130-e
சூத்திரத்தில், e – எஞ்சிய உள்தள்ளல் ஆழ அதிகரிப்பு 0.002மிமீ என்ற குறிப்பிட்ட அலகில் வெளிப்படுத்தப்படுகிறது, அதாவது, உள்தள்ளலின் அச்சு இடப்பெயர்ச்சி ஒரு அலகாக (0.002மிமீ) இருக்கும்போது, ​​அது ராக்வெல் கடினத்தன்மையில் ஒரு எண்ணால் ஏற்படும் மாற்றத்திற்குச் சமம். e மதிப்பு அதிகமாக இருந்தால், உலோகத்தின் கடினத்தன்மை குறைவாக இருக்கும், மேலும் நேர்மாறாகவும் இருக்கும்.
மேற்கண்ட மூன்று அளவுகோல்களின் பொருந்தக்கூடிய நோக்கம் பின்வருமாறு:
HRA (வைர கூம்பு உள்தள்ளல்) 20-88
HRC (வைர கூம்பு உள்தள்ளல்) 20-70
HRB (விட்டம் 1.588மிமீ எஃகு பந்து உள்தள்ளல்) 20-100
ராக்வெல் கடினத்தன்மை சோதனை தற்போது பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் முறையாகும், அவற்றில் HRC எஃகு குழாய் தரநிலைகளில் பிரைனெல் கடினத்தன்மை HB க்கு அடுத்தபடியாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. ராக்வெல் கடினத்தன்மையை மிகவும் மென்மையானது முதல் மிகவும் கடினமானது வரை உலோகப் பொருட்களை அளவிட பயன்படுத்தலாம். இது பிரைனெல் முறையின் குறைபாடுகளை ஈடுசெய்கிறது. இது பிரைனெல் முறையை விட எளிமையானது மற்றும் கடினத்தன்மை மதிப்பை கடினத்தன்மை இயந்திரத்தின் டயலில் இருந்து நேரடியாகப் படிக்க முடியும். இருப்பினும், அதன் சிறிய உள்தள்ளல் காரணமாக, கடினத்தன்மை மதிப்பு பிரைனெல் முறையைப் போல துல்லியமாக இல்லை.

சி. விக்கர்ஸ் கடினத்தன்மை (HV)

விக்கர்ஸ் கடினத்தன்மை சோதனையும் ஒரு உள்தள்ளல் சோதனை முறையாகும். இது எதிரெதிர் மேற்பரப்புகளுக்கு இடையில் 1360 கோணம் கொண்ட ஒரு சதுர பிரமிடு வைர உள்தள்ளலை தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட சோதனை விசையில் (F) சோதனை மேற்பரப்பில் அழுத்தி, குறிப்பிட்ட வைத்திருக்கும் நேரத்திற்குப் பிறகு அதை நீக்குகிறது. உள்தள்ளலின் இரண்டு மூலைவிட்டங்களின் நீளத்தை கட்டாயப்படுத்தி அளவிடவும்.

விக்கர்ஸ் கடினத்தன்மை மதிப்பு என்பது சோதனை விசையின் உள்தள்ளல் மேற்பரப்புப் பகுதியால் வகுக்கப்பட்ட ஈவு ஆகும். அதன் கணக்கீட்டு சூத்திரம்:
சூத்திரத்தில்: HV–விக்கர்ஸ் கடினத்தன்மை சின்னம், N/mm2 (MPa);
F–சோதனை விசை, N;
d–இன்டெண்டேஷனின் இரண்டு மூலைவிட்டங்களின் எண்கணித சராசரி, மிமீ.
விக்கர்ஸ் கடினத்தன்மையில் பயன்படுத்தப்படும் சோதனை விசை F 5 (49.03), 10 (98.07), 20 (196.1), 30 (294.2), 50 (490.3), 100 (980.7) Kgf (N) மற்றும் பிற ஆறு நிலைகள் ஆகும். கடினத்தன்மை மதிப்பை அளவிட முடியும் வரம்பு 5~1000HV ஆகும்.
வெளிப்பாடு முறையின் எடுத்துக்காட்டு: 640HV30/20 என்பது 20S (வினாடிகள்) க்கு 30Hgf (294.2N) சோதனை விசையுடன் அளவிடப்படும் விக்கர்ஸ் கடினத்தன்மை மதிப்பு 640N/mm2 (MPa) ஆகும்.
மிக மெல்லிய உலோகப் பொருட்கள் மற்றும் மேற்பரப்பு அடுக்குகளின் கடினத்தன்மையை தீர்மானிக்க விக்கர்ஸ் கடினத்தன்மை முறையைப் பயன்படுத்தலாம். இது பிரினெல் மற்றும் ராக்வெல் முறைகளின் முக்கிய நன்மைகளைக் கொண்டுள்ளது மற்றும் அவற்றின் அடிப்படை குறைபாடுகளை சமாளிக்கிறது, ஆனால் இது ராக்வெல் முறையைப் போல எளிமையானது அல்ல. எஃகு குழாய் தரநிலைகளில் விக்கர்ஸ் முறை அரிதாகவே பயன்படுத்தப்படுகிறது.