سختی سنج

دستگاه سختی سنج فلزات hartip 1500

سختی سنج

سختی سنج

در صنعت از فلزات و مواد و متریال های گوناگونی استفاده می شود و برای تعیین ویژگی ها و خواص هریک از این فلزات و مواد یا آلیاژ ها نیاز است تا خواص شیمیایی، مکانیکی یا فیزیکی هریک از آنها به درستی مشخص شده تا به نسبت خواص مکانیکی یا شیمیایی هریک از این فلزات از آنها در جای درست و مناسب استفاده شود. تعیین این خواص با آزمایش های مختلفی انجام می پذیرد و سختی سنجی نیز یکی از این آزمایش هایی است که بر روی فلزات و دیگر مواد انجام میشود تا میزان سختی و مقاومت این مواد تعیین گردد.
سختی سنجی در اصطلاح به میزان فرو رفتن یک جسم فرو رونده در سطح یک فلز یا ماده دیگر است که بوسیله انواع دستگاه های سختی سنج انجام می شود و واحد های مختلفی از جمله راکول، برینل و ویکرز و دیگر واحد های سختی دارند.
از میان این واحد ها برای سختی سنج فلزات بیشتر از واحد راکول استفاده می کنند که نماد لاتین آن HCR می باشد و در صنعت برای بیان سختی فولاد ها نیز از راکول استفاده می کنند

 

انواع سختی سنج ها

سختی سنج ها به طور کلی در دو نوع دستگاه های قابل حمل یا سختی سنج پرتابل که میتوان براحتی آن را در دست گرفت و تراپ آن را روی فلز قرار داد و سختی آن را اندازه گرفت و سختی سنج های بزرگ تر که قابل حمل نیستند و باید قطعه فلز یا فولاد را در زیر آن قرار داد و سختی آن را اندازه گرفت که بیشتر در آزمایشگاه های صنعتی استفاده می شود تقسیم بندی می شوند

 

سختی سنج پرتابل

دستگاه سختی سنج
دستگاه سختی سنج پرتابل

واحد های سختی فلزات و مواد دیگر هرکدام با توجه به روش خاصی طراحی شده و می توان این واحد ها را به صورت تقریبی به یکدیگر تبدیل نمود. غالبا در سختی سنج های پرتابل امکان تبدیل واحد های سختی به یکدیگر وجود دارند و میتوان سختی فلزات یا مواد دیگر را واحد های دیگر تبدیل نمود ولی سختی سنج های آزمایشگاهی بزرگ تر معمولا برای یک واحد سختی طراحی شده اند و آن واحد سختی را به صورت بسیار دقیق اندازه گیری می کنند و به نام های واحد های سختی معروف هستند مانند سختی سنج میکرو ویکرز یا سختی سنج راکول یا سختی سنج برینل که از مهمترین واحد های سختی فلزات هستند نامیده می شوند.

سختی سنج رومیزی

سختی ویکرز (به انگلیسی: Vickers hardness) یکی از معیارهای سختی است که بر اساس مقاومت مواد در برابر فروروندهٔ هرمی شکل از جنس الماس سختی آن‌ها را تعیین می‌کند. سختی‌سنجی به این روش اولین بار در سال ۱۹۲۲ توسط اسمیت و ساندلند در ویکرز لیمیتد به عنوان جایگزینی برای سختی برینل توسعه یافت.[۱]

فروروندهٔ بکار رفته در این روش، الماس هرمی با قاعدهٔ مربع شکل است که سطوح مقابل آن با زاویه ۱۳۶ درجه به یکدیگر می‌رسند.

مقدار سختی ماده پس از آزمایش توسط رابطهٔ زیر بدست می‌آید:

{\displaystyle VH={\frac {2F\sin(136^{\circ }/2)}{d^{2}}}\approx {\frac {1.854F}{d^{2}}}}

واحد سختی ویکرز کیلوگرم نیرو بر میلی‌متر مربع است و مقادیر حاصل به صورت xxxHVyy گزارش می‌شوند که xxx میزان سختی و yy نیروی اعمال شده بر فرورونده است.

روش آزمایش سختی ویکرز یک نوع استاتیک است که از استانداردهای ISO 6507 ، ASTM E92 و ASTM E384 پیروی می کند.

این روش ویکرز به ترتیب مطابق با استاندارد ISO از 1 gf و از 1 gf تا 120 kgf مطابق با استانداردهای ASTM متغیر است. این استانداردها نشان می دهد که می توان از این روش برای تشخیص سختی تمام دامنه های بار از سطح میکرو تا سطح کلان از طریق سطح کم بار استفاده کرد.

این یک روش نوری است ، که در آن اندازه تورفتگی باقی مانده توسط تورفتگی اندازه گیری می شود تا مقدار سختی نمونه آزمایش محاسبه شود.

فرورفتگی و نوع ماده: فرورفتگی هرمی متساوی الاضلاع است که شامل یک پایه مربع ساخته شده از الماس با زاویه صفحه 136 درجه است