ASTM E18 Стандартные методы испытаний твердости металлических материалов по Роквеллу

ASTM E18 Стандартные методы испытаний твердости металлических материалов по Роквеллу

Стандарт «ASTM E18 Стандартные методы испытаний твёрдости металлических материалов по Роквеллу», разработанный Американским обществом по испытаниям и материалам (ASTM), описывает методы определения твёрдости по Роквеллу и поверхностной твёрдости металлических материалов, основанные на принципе измерения твёрдости индентором Роквелла. Этот стандарт устанавливает требования к приборам для измерения твёрдости по Роквеллу и процедуры проведения испытаний на твёрдость по Роквеллу.

ASTM E18 Стандартные методы испытаний твердости металлических материалов по Роквеллу

Данный метод испытаний включает требования к использованию переносных твердомеров Роквелла, которые измеряют твердость по Роквеллу в соответствии с принципом определения твердости Роквелла и способны удовлетворить всем требованиям данного метода испытаний, включая прямую и косвенную проверку испытательной машины. Переносные твердомеры Роквелла, которые не могут соответствовать требованиям прямой проверки и могут быть проверены только косвенно, рассматриваются в стандарте ASTM E110.

Настоящий стандарт также включает следующие дополнительные требования:

  • Валидация твердомеров по Роквеллу (Приложение А1)
  • Машины для стандартизации твердости по Роквеллу (Приложение А2)
  • Стандартизация инденторных резцов Роквелла (Приложение А3)
  • Стандартизация мер твердости по Роквеллу (Приложение А4)
  • Методические рекомендации по определению минимальной толщины образца (Приложение А5)
  • Поправки к значению твердости при испытаниях на выпуклых цилиндрических поверхностях (Приложение А6)

В настоящий стандарт также включена следующая необязательная информация относительно испытаний твердости по Роквеллу:

  • Список стандартов ASTM, дающих значения твердости, соответствующие пределу прочности на растяжение (Приложение X1)
  • Примеры процедур определения неопределенности твердости по Роквеллу (Приложение X2)

Принципы, процедуры испытаний и проверки для определения твердости по Роквеллу и поверхностной твердости по Роквеллу по сути одинаковы. Ключевое различие между этими двумя испытаниями заключается в том, что испытательные усилия для определения твердости по Роквеллу меньше, чем для определения твердости по Роквеллу. В зависимости от используемой шкалы, для обоих испытаний могут использоваться инденторы одного типа и размера. Соответственно, в настоящем стандарте термин «Роквелл» относится как к испытаниям по Роквеллу, так и к испытаниям по поверхностной твердости, если не указано иное.

Испытание на твёрдость по Роквеллу – это экспериментальное испытание на твёрдость при вдавливании, которое может предоставить полезную информацию о металлических материалах. Эта информация может быть связана с прочностью на разрыв, износостойкостью, пластичностью и другими физическими свойствами металлических материалов и может быть полезна для контроля качества и выбора материалов. Испытания на твёрдость по Роквеллу считаются удовлетворительными для приёмочных испытаний коммерческих партий и широко используются в промышленности для этой цели. Испытание на твёрдость по Роквеллу, проведённое в определённом месте детали, может не быть репрезентативным для физических свойств всей детали или конечного продукта. Соблюдение этого стандартного метода испытаний обеспечивает прослеживаемость к национальным стандартам твёрдости по Роквеллу, если не указано иное.

Испытание твердости по Роквеллу делится на три этапа: приложение и удаление силы. На первом этапе индентор приводится в контакт с испытуемым образцом, и прикладывается предварительная испытательная сила. После того, как предварительная испытательная сила удерживается в течение определенного времени выдержки, измеряется базовая глубина отпечатка. На втором этапе сила на инденторе увеличивается с контролируемой скоростью за счет дополнительной испытательной силы для достижения общей испытательной силы. Общая испытательная сила удерживается в течение определенного времени выдержки. На третьем этапе дополнительная испытательная сила снимается, и предварительная испытательная сила возвращается к конечной испытательной силе. После того, как предварительная испытательная сила удерживается в течение определенного времени выдержки, измеряется конечная глубина отпечатка. Значение твердости по Роквеллу рассчитывается как разница между конечной и базовой глубинами отпечатка под действием предварительной испытательной силы. Предварительная испытательная сила снимается, и индентор удаляется из испытуемого образца.

Существует две основные классификации испытаний по Роквеллу: испытание на твёрдость по Роквеллу и испытание на поверхностную твёрдость по Роквеллу. Ключевое различие между этими двумя классификациями испытаний заключается в используемых испытательных усилиях. Для испытания на твёрдость по Роквеллу предварительное испытательное усилие составляет 10 кгс (98 Н), а общие испытательные усилия составляют 60 кгс (589 Н), 100 кгс (981 Н) и 150 кгс (1471 Н). Для испытания на поверхностную твёрдость по Роквеллу предварительное испытательное усилие составляет 3 кгс (29 Н), а общие испытательные усилия составляют 15 кгс (147 Н), 30 кгс (294 Н) и 45 кгс (441 Н).

Отпечатки для испытания твердости по Роквеллу включают в себя алмазные сферические конические отпечатки и шариковые отпечатки из карбида вольфрама определенных диаметров.

Основные области применения стандарта ASTM E18:

  • Определение твердости материалов: настоящий стандарт устанавливает стандартизированный метод измерения твердости металлов с использованием шкалы Роквелла.
  • Контроль и проверка качества: часто используются в производственных условиях для обеспечения соответствия материалов требуемым характеристикам твердости.
  • Сравнение материалов: полезно для сравнения твердости различных металлических сплавов.
  • Проверка процесса: помогает проверить влияние термической обработки, механической обработки и других процессов на твердость материала.

Короче говоря, стандарт ASTM E18 обеспечивает единообразие и точность испытаний твердости по Роквеллу в лабораториях, отраслях промышленности и областях применения.

Наша организация, которая уже много лет оказывает поддержку предприятиям всех отраслей, предлагая широкий спектр услуг по испытаниям, измерениям, анализу и оценке, располагает сильной командой сотрудников, которые внимательно следят за мировыми достижениями в области науки и технологий и постоянно совершенствуются. В связи с этим мы также предоставляем услуги по испытаниям в соответствии со стандартом ASTM E18 «Методы испытаний твердости металлических материалов по Роквеллу».

WhatsApp