Phương pháp thử tiêu chuẩn ASTM E18 cho độ cứng Rockwell của vật liệu kim loại

Phương pháp thử tiêu chuẩn ASTM E18 cho độ cứng Rockwell của vật liệu kim loại

Do Hiệp hội Thử nghiệm và Vật liệu Hoa Kỳ (ASTM) phát triển, tiêu chuẩn "Phương pháp Thử nghiệm Tiêu chuẩn ASTM E18 về Độ cứng Rockwell của Vật liệu Kim loại" mô tả các phương pháp thử nghiệm để xác định độ cứng Rockwell và độ cứng bề mặt Rockwell của vật liệu kim loại dựa trên nguyên lý độ cứng lõm Rockwell. Tiêu chuẩn này cung cấp các yêu cầu đối với máy đo độ cứng Rockwell và quy trình thực hiện các phép thử độ cứng Rockwell.

Phương pháp thử tiêu chuẩn ASTM E18 cho độ cứng Rockwell của vật liệu kim loại

Phương pháp thử nghiệm này bao gồm các yêu cầu về việc sử dụng máy kiểm tra độ cứng Rockwell di động, đo độ cứng Rockwell theo nguyên lý kiểm tra độ cứng Rockwell và có khả năng đáp ứng tất cả các yêu cầu của phương pháp thử nghiệm này, bao gồm cả việc kiểm tra trực tiếp và gián tiếp máy kiểm tra. Các máy kiểm tra độ cứng Rockwell di động không đáp ứng được các yêu cầu kiểm tra trực tiếp và chỉ có thể được kiểm tra thông qua các yêu cầu kiểm tra gián tiếp được đề cập trong ASTM E110.

Tiêu chuẩn này cũng bao gồm các yêu cầu bổ sung sau:

  • Xác nhận máy thử độ cứng Rockwell (Phụ lục A1)
  • Máy chuẩn độ cứng Rockwell (Phụ lục A2)
  • Tiêu chuẩn hóa máy cắt Rockwell indenter (Phụ lục A3)
  • Tiêu chuẩn hóa khối thử độ cứng Rockwell (Phụ lục A4)
  • Hướng dẫn xác định độ dày tối thiểu của mẫu thử (Phụ lục A5)
  • Hiệu chỉnh giá trị độ cứng khi thử nghiệm trên bề mặt hình trụ lồi (Phụ lục A6)

Tiêu chuẩn này cũng bao gồm các thông tin không bắt buộc sau đây liên quan đến thử nghiệm độ cứng Rockwell:

  • Danh mục tiêu chuẩn ASTM đưa ra giá trị độ cứng tương ứng với độ bền kéo (Phụ lục X1)
  • Ví dụ về các thủ tục để xác định độ không chắc chắn về độ cứng Rockwell (Phụ lục X2)

Nguyên lý thử nghiệm, quy trình thử nghiệm và quy trình kiểm định về cơ bản là giống nhau đối với cả phép thử độ cứng Rockwell và phép thử độ cứng bề mặt Rockwell. Điểm khác biệt chính giữa hai phép thử này là lực thử nghiệm đối với phép thử độ cứng bề mặt Rockwell nhỏ hơn so với phép thử độ cứng Rockwell. Có thể sử dụng cùng loại và kích thước đầu đo cho cả hai phép thử, tùy thuộc vào thang đo được sử dụng. Theo đó, trong toàn bộ tiêu chuẩn này, thuật ngữ Rockwell dùng để chỉ cả phép thử độ cứng Rockwell và phép thử độ cứng bề mặt Rockwell, trừ khi có quy định khác.

Thử nghiệm độ cứng Rockwell là một thử nghiệm độ cứng bằng phương pháp ấn lõm thực nghiệm, có thể cung cấp thông tin hữu ích về vật liệu kim loại. Thông tin này có thể liên quan đến độ bền kéo, khả năng chống mài mòn, độ dẻo và các đặc tính vật lý khác của vật liệu kim loại, đồng thời hữu ích trong việc kiểm soát chất lượng và lựa chọn vật liệu. Thử nghiệm độ cứng Rockwell được coi là đạt yêu cầu cho việc kiểm tra nghiệm thu các lô hàng thương mại và đã được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp cho mục đích này. Thử nghiệm độ cứng Rockwell được thực hiện tại một vị trí cụ thể trên một chi tiết có thể không đại diện cho các đặc tính vật lý của toàn bộ chi tiết hoặc sản phẩm cuối cùng. Việc tuân thủ phương pháp thử nghiệm tiêu chuẩn này đảm bảo khả năng truy xuất nguồn gốc theo các tiêu chuẩn độ cứng Rockwell quốc gia, trừ khi có quy định khác.

Thử nghiệm độ cứng ấn Rockwell được chia thành ba bước: tác dụng lực và tháo lực. Ở bước đầu tiên, đầu đo được tiếp xúc với mẫu thử và lực thử sơ bộ được tác dụng. Sau khi lực thử sơ bộ được giữ trong thời gian dừng quy định, độ sâu cơ bản của vết ấn được đo. Ở bước thứ hai, lực tác dụng lên đầu đo được tăng lên với tốc độ được kiểm soát bằng lực thử bổ sung để đạt được tổng lực thử. Tổng lực thử được giữ trong thời gian dừng quy định. Ở bước thứ ba, lực thử bổ sung được loại bỏ và lực thử sơ bộ được trả về lực thử cuối cùng. Sau khi lực thử sơ bộ được giữ trong thời gian dừng quy định, độ sâu vết ấn cuối cùng được đo. Giá trị độ cứng Rockwell được tính toán từ chênh lệch giữa độ sâu vết ấn cuối cùng và độ sâu vết ấn cơ bản dưới tác dụng của lực thử sơ bộ. Lực thử sơ bộ được loại bỏ và đầu đo được lấy ra khỏi mẫu thử.

Có hai phân loại chung về thử nghiệm Rockwell: thử nghiệm độ cứng Rockwell và thử nghiệm độ cứng bề mặt Rockwell. Sự khác biệt chính giữa hai phân loại thử nghiệm này là lực thử nghiệm được sử dụng. Đối với thử nghiệm độ cứng Rockwell, lực thử nghiệm sơ bộ là 10 kgf (98 N), và tổng lực thử nghiệm là 60 kgf (589 N), 100 kgf (981 N) và 150 kgf (1471 N). Đối với thử nghiệm độ cứng bề mặt Rockwell, lực thử nghiệm sơ bộ là 3 kgf (29 N), và tổng lực thử nghiệm là 15 kgf (147 N), 30 kgf (294 N) và 45 kgf (441 N).

Các vết lõm để thử độ cứng Rockwell bao gồm các vết lõm hình nón hình cầu kim cương và các vết lõm hình cầu cacbua vonfram có đường kính cụ thể.

Tiêu chuẩn ASTM E18 được sử dụng chủ yếu như sau:

  • Xác định độ cứng vật liệu: tiêu chuẩn này cung cấp phương pháp chuẩn hóa để đo độ cứng của kim loại bằng thang đo Rockwell.
  • Kiểm soát và kiểm tra chất lượng: Thường được sử dụng trong môi trường sản xuất để đảm bảo vật liệu đáp ứng các thông số kỹ thuật về độ cứng cần thiết.
  • So sánh vật liệu: Hữu ích để so sánh độ cứng của các hợp kim kim loại khác nhau.
  • Xác minh quy trình: Giúp xác minh tác động của xử lý nhiệt, gia công hoặc các quy trình khác đối với độ cứng của vật liệu.

Tóm lại, tiêu chuẩn ASTM E18 đảm bảo tính nhất quán và độ chính xác trong thử nghiệm độ cứng Rockwell trên nhiều phòng thí nghiệm, ngành công nghiệp và ứng dụng.

Tổ chức của chúng tôi, với nhiều năm kinh nghiệm hỗ trợ các doanh nghiệp trên mọi lĩnh vực thông qua nhiều hoạt động thử nghiệm, đo lường, phân tích và đánh giá, sở hữu đội ngũ nhân viên hùng hậu, luôn theo sát sự phát triển khoa học công nghệ toàn cầu và không ngừng cải thiện năng lực. Trong bối cảnh này, chúng tôi cũng cung cấp dịch vụ thử nghiệm theo Tiêu chuẩn ASTM E18 về Phương pháp Thử nghiệm Độ cứng Rockwell của Vật liệu Kim loại.

WhatsApp