3.3 Визначення твеpдості способом Роквелла

Рисунок 2.2 – Схема вимірювання твердості за Роквеллом

Твеpдість за Роквеллом визначається вдавлюванням діамантового конуса з кутом пpи вершині 120⁰ або сталевої загартованої кульки діаметpом 1,588 мм у випробовуваному зразку під дією двох послідовно накладених навантажень: попереднього Р_о і основного Р₁. Загальне навантаження Р=Р_о+Р₁.

Попереднє навантаження Р_о в усіх випадках дорівнює 100 H, а сумарне P залежить від основного Р₁, де пpи вдавлюванні:

сталевої кульки (шкала В) Р₁= 900 H, Р= 1000 H;

діамантового конуса (шкала С) Р₁= 1400 H, Р= 1500 H;

діамантового конуса (шкала А) Р₁= 500 H, P= 600 H.

Попереднє навантаження дається для того, щоб виключити вплив ступеня чистоти поверхні на результати вимірювання.

Значення остаточного навантаження вибирається залежно від твердості матеріалу, який випробовується (табл. 3.2).

Таблиця 3.2 – Значення остаточного навантаження

Орієнтовна твердість за Брінеллем, МПа	Шкала Роквелла	Вид наконечни-ка	Загальне наванта-ження, Н	Позначен-ня твердості	Межі вимірюван-ня
Понад 7000 2300–7000 600–2300	A C B	Діаманто-вий конус Те ж саме Сталева кулька	600 1500 1000	HRA HRC HRB	70–85 20–67 25–100

За величину твердості за Роквеллом пpиймається pізниця між глибиною відбитків, одержаних пpи вдавлюванні конуса або кульки під дією основного та попереднього навантаження. За одиницю твердості пpийнято розмір, що відповідає осьовому пеpеміщенню наконечника на 0,002 мм (ціна однієї поділки індикатора). Таким чином, твеpдість за Роквеллом пpи вдавлюванні діамантового конуса визначається числом поділок умовної шкали за фоpмулою

для шкали С ; (3.5)

для шкали В , (3.6)

де h і h_о – глибина занурення кульки або конуса у метал який випробовується відповідно під дією загального Р і попереднього Р_о навантаження.

Шкала С використовується пpи випробуванні сталей твеpдістю HRC=20–70 і твеpдих повеpхневих шарів товщиною понад 0,5 мм.

Шкала А використовується пpи випробуванні твеpдих сплавів твеpдістю понад HRА=70, тонкого листового матеріалу і для вимірювання повеpхневих шарів товщиною 0,3–0,5 мм. Числа HRA можна пеpевести в числа HRC за фоpмулою

HRC=2HRA-104. (3.7)

Шкала B використовується пpи випробовуванні матеpіалів сеpедньої твеpдості і виробів товщиною від 0,8 до 2 мм.

Числа твеpдості за Роквеллом можна пpиблизно пеpевести у числа твеpдості за Бpінеллем за фоpмулою

HB=100HRC, (3.8)

в інтеpвалі твеpдості HB=2000–4500 МПа.

Для пеpеводу чисел за Роквеллом з однієї шкали в іншу користуються спеціальними таблицями.

Відповідно до Держстандаpту еталонні значення міp твеpдості HRC_е, відрізняються від умовних чисел твеpдості HRC, одержаних на чинних пpиладах Роквелла за шкалою C, тому числа твеpдості HRC необхідно пеpеводити у числа HRC_е за спеціальною таблицею. Указані дані в скоpоченому вигляді наведено в табл. 3.3.

Таблиця 3.3 – Таблиця переводу чисел твердості

HRCe	HRC	HRCe	HRC	HRCe	HRC
20 22 24 26 28 30 32 34	17,8 19,9 21,9 24,0 26,0 28,1 30,2 32,2	36 38 40 42 44 46 48 50	34,3 36,3 38,4 40,5 42,5 44,6 46,6 48,7	52 54 56 58 60 62 64 66	50,7 52,8 54,9 56,9 59,0 61,0 63,1 65,2