Standardowe metody testowe ASTM E18 dla twardości Rockwella materiałów metalicznych

Standardowe metody testowe ASTM E18 dla twardości Rockwella materiałów metalicznych

Opracowana przez Amerykańskie Towarzystwo Badań i Materiałów (ASTM), norma „ASTM E18 Standardowe metody badań twardości Rockwella materiałów metalowych” opisuje metody badawcze służące do określania twardości Rockwella i twardości powierzchniowej Rockwella materiałów metalowych w oparciu o zasadę pomiaru twardości metodą wciskania Rockwella. Norma ta określa wymagania dotyczące twardościomierzy Rockwella oraz procedur przeprowadzania pomiarów twardości Rockwella.

Standardowe metody testowe ASTM E18 dla twardości Rockwella materiałów metalicznych

Niniejsza metoda badawcza obejmuje wymagania dotyczące stosowania przenośnych twardościomierzy Rockwella, które mierzą twardość Rockwella zgodnie z zasadą pomiaru twardości Rockwella i spełniają wszystkie wymagania niniejszej metody badawczej, w tym bezpośrednią i pośrednią weryfikację urządzenia. Przenośne twardościomierze Rockwella, które nie spełniają wymagań bezpośredniej weryfikacji i mogą być weryfikowane jedynie poprzez pośrednią weryfikację, są omówione w normie ASTM E110.

Norma ta zawiera również następujące dodatkowe wymagania:

  • Walidacja twardościomierzy Rockwella (Załącznik A1)
  • Maszyny do normalizacji twardości Rockwella (Załącznik A2)
  • Standaryzacja wgłębników Rockwella (załącznik A3)
  • Standaryzacja bloków pomiarowych twardości Rockwella (załącznik A4)
  • Wytyczne dotyczące określania minimalnej grubości próbki do badań (załącznik A5)
  • Korekty wartości twardości przy badaniu powierzchni cylindrycznych wypukłych (Załącznik A6)

Norma ta zawiera również następujące nieobowiązkowe informacje dotyczące badania twardości metodą Rockwella:

  • Wykaz norm ASTM podających wartości twardości odpowiadające wytrzymałości na rozciąganie (Załącznik X1)
  • Przykłady procedur określania niepewności twardości Rockwella (Załącznik X2)

Zasady badań, procedury badawcze i procedury weryfikacji są zasadniczo takie same dla obu metod twardości: Rockwella i powierzchniowej Rockwella. Kluczową różnicą między tymi dwoma metodami jest to, że siły nacisku są mniejsze w przypadku powierzchniowej próby Rockwella niż w przypadku próby Rockwella. W obu metodach można stosować wgłębniki tego samego typu i rozmiaru, w zależności od zastosowanej skali. W związku z tym, w całej normie termin Rockwell odnosi się zarówno do metody Rockwella, jak i powierzchniowej próby twardości Rockwella, o ile nie zaznaczono inaczej.

Badanie twardości metodą Rockwella to eksperymentalny test twardości metodą wciskania, który może dostarczyć użytecznych informacji o materiałach metalowych. Informacje te mogą dotyczyć wytrzymałości na rozciąganie, odporności na zużycie, ciągliwości i innych właściwości fizycznych materiałów metalowych i mogą być przydatne w kontroli jakości i doborze materiałów. Badania twardości metodą Rockwella są uważane za wystarczające do badań odbiorczych dostaw komercyjnych i są szeroko stosowane w przemyśle w tym celu. Badanie twardości metodą Rockwella przeprowadzone w określonym miejscu na części może nie odzwierciedlać właściwości fizycznych całej części lub produktu końcowego. Przestrzeganie tej standardowej metody badawczej zapewnia zgodność z krajowymi normami twardości Rockwella, o ile nie określono inaczej.

Badanie twardości metodą wciskania metodą Rockwella składa się z trzech etapów: przyłożenia siły i jej usunięcia. W pierwszym etapie wgłębnik styka się z badaną próbką i przykłada się wstępną siłę pomiarową. Po przytrzymaniu wstępnej siły pomiarowej przez określony czas, mierzona jest podstawowa głębokość wcisku. W drugim etapie siła na wgłębniku jest zwiększana w kontrolowany sposób poprzez dodatkową siłę pomiarową, aż do osiągnięcia całkowitej siły pomiarowej. Całkowita siła pomiarowa jest utrzymywana przez określony czas. W trzecim etapie dodatkowa siła pomiarowa jest usuwana, a wstępna siła pomiarowa powraca do końcowej siły pomiarowej. Po przytrzymaniu wstępnej siły pomiarowej przez określony czas, mierzona jest końcowa głębokość wcisku. Wartość twardości Rockwella jest obliczana na podstawie różnicy między końcową a podstawową głębokością wcisku pod wstępną siłą pomiarową. Wstępna siła pomiarowa jest usuwana, a wgłębnik jest usuwany z badanej próbki.

Istnieją dwie ogólne klasyfikacje badań twardości Rockwella: badanie twardości Rockwella i powierzchniowe badanie twardości Rockwella. Kluczową różnicą między tymi dwiema klasyfikacjami badań są stosowane siły pomiarowe. W badaniu twardości Rockwella początkowa siła pomiarowa wynosi 10 kgf (98 N), a całkowite siły pomiarowe wynoszą 60 kgf (589 N), 100 kgf (981 N) i 150 kgf (1471 N). W badaniu twardości Rockwella początkowa siła pomiarowa wynosi 3 kgf (29 N), a całkowite siły pomiarowe wynoszą 15 kgf (147 N), 30 kgf (294 N) i 45 kgf (441 N).

Odciski do badania twardości metodą Rockwella obejmują odciski stożkowo-kuliste diamentów i odciski kulek z węglika wolframu o określonych średnicach.

Główne zastosowania normy ASTM E18 są następujące:

  • Określanie twardości materiału: norma ta podaje znormalizowaną metodę pomiaru twardości metali przy użyciu skali Rockwella.
  • Kontrola jakości i inspekcja: Często stosowane w środowiskach produkcyjnych w celu sprawdzenia, czy materiały spełniają wymagane specyfikacje twardości.
  • Porównanie materiałów: Przydatne do porównywania twardości różnych stopów metali.
  • Weryfikacja procesu: Pomaga sprawdzić wpływ obróbki cieplnej, obróbki skrawaniem lub innych procesów na twardość materiału.

Krótko mówiąc, norma ASTM E18 gwarantuje spójność i dokładność pomiarów twardości metodą Rockwella w różnych laboratoriach, gałęziach przemysłu i zastosowaniach.

Nasza organizacja, która od lat wspiera firmy z wszystkich sektorów, oferując szeroki zakres usług testowych, pomiarowych, analitycznych i ewaluacyjnych, dysponuje silnym zespołem pracowników, którzy uważnie śledzą światowe osiągnięcia nauki i technologii oraz stale się rozwijają. W tym kontekście świadczymy również usługi testowe zgodne z normą ASTM E18 dotyczącą metod pomiaru twardości Rockwella materiałów metalowych.

WhatsApp