ለብረት ሶስት ጠንካራነት ደረጃዎች

የብረት ቁስ አካል በጠንካራ ነገሮች ላይ ወደ ላይ እንዳይገባ የመቋቋም ችሎታ ጥንካሬ ይባላል. በተለያዩ የፈተና ዘዴዎች እና የአተገባበር ወሰን መሰረት ጠንካራነት ወደ ብራይኔል እልከኝነት፣ ሮክዌል ጠንካራነት፣ ቪከርስ ጠንካራነት፣ የሾር እልከኝነት፣ ማይክሮሃርድነት እና ከፍተኛ የሙቀት መጠን ጥንካሬ ሊከፈል ይችላል። ለቧንቧዎች በብዛት ጥቅም ላይ የሚውሉ ሶስት ጠጣሮች አሉ፡ Brinell፣ Rockwell እና Vickers ጠንካራነት።

ኤ. ብሬንል ጠንካራነት (ኤች.ቢ.)

ከተጠቀሰው የሙከራ ኃይል (ኤፍ) ጋር ወደ ናሙናው ወለል ላይ ለመጫን የተወሰነ ዲያሜትር ያለው የብረት ኳስ ወይም የካርበይድ ኳስ ይጠቀሙ። ከተጠቀሰው የመቆያ ጊዜ በኋላ, የፍተሻውን ኃይል ያስወግዱ እና የመግቢያውን ዲያሜትር (L) በናሙናው ወለል ላይ ይለኩ. የብራይኔል ጠንካራነት እሴት የሙከራ ኃይልን በተሰቀለው የሉል ስፋት ላይ በማካፈል የተገኘው ዋጋ ነው። በ HBS (የብረት ኳስ) የተገለጸው ክፍል N/mm2 (MPa) ነው።

የሂሳብ ቀመር የሚከተለው ነው-
በቀመር ውስጥ: F - በብረት ናሙና ወለል ላይ የተገጠመ የሙከራ ኃይል, N;
D - ለሙከራ የብረት ኳስ ዲያሜትር, ሚሜ;
d - የመግቢያው አማካይ ዲያሜትር, ሚሜ.
የ Brinell ጠንካራነት መለኪያ የበለጠ ትክክለኛ እና አስተማማኝ ነው, ነገር ግን በአጠቃላይ ኤችቢኤስ ከ 450N/mm2 (MPa) በታች ለሆኑ የብረት እቃዎች ብቻ ተስማሚ ነው, እና ለጠንካራ ብረት ወይም ቀጭን ሳህኖች ተስማሚ አይደለም. ከብረት ቱቦዎች መመዘኛዎች መካከል የ Brinell ጠንካራነት በብዛት ጥቅም ላይ ይውላል. የመግቢያው ዲያሜትር d ብዙውን ጊዜ የቁሳቁስን ጥንካሬ ለመግለጽ ጥቅም ላይ ይውላል, ይህም ሁለቱንም ሊታወቅ የሚችል እና ምቹ ነው.
ምሳሌ፡ 120HBS10/1000130፡ ይህ ማለት 10ሚሜ ዲያሜትር ያለው የብረት ኳስ በ1000Kgf (9.807KN) የሙከራ ሃይል በመጠቀም የሚለካው የ Brinell ጠንካራነት እሴት 120N/mm2 (MPa) ነው።

ቢ. ሮክዌል ጠንካራነት (HR)

የሮክዌል የጠንካራነት ፈተና፣ ልክ እንደ ብራይኔል የጠንካራነት ፈተና፣ የመግቢያ ሙከራ ዘዴ ነው። ልዩነቱ የመግቢያውን ጥልቀት ይለካል. ያም ማለት በመነሻ ሙከራው ኃይል (ፎ) እና በጠቅላላ የፍተሻ ኃይል (ኤፍ) ቅደም ተከተል መሠረት ኢንደተር (የብረት ወፍጮው ሾጣጣ ወይም የብረት ኳስ) ወደ ናሙናው ወለል ላይ ተጭኗል። ከተጠቀሰው የማቆያ ጊዜ በኋላ ዋናው ኃይል ይወገዳል. የፍተሻ ኃይል፣ የጠንካራነት እሴቱን ለማስላት የሚለካውን ቀሪ ውስጠ-ገብ ጥልቀት ጭማሪ (ሠ) ይጠቀሙ። እሴቱ ስም-አልባ ቁጥር ነው፣ በ HR ምልክት የተወከለው፣ እና ጥቅም ላይ የሚውሉት ሚዛኖች A፣ B፣ C፣ D፣ E፣ F፣ G፣ H እና Kን ጨምሮ 9 ሚዛኖችን ያካትታሉ።ከነሱ መካከል ለብረት በብዛት ጥቅም ላይ የሚውሉት ሚዛኖች የጠንካራነት ሙከራዎች በአጠቃላይ A፣ B እና C፣ ማለትም HRA፣ HRB እና HRC ናቸው።

የጠንካራነት እሴቱ በሚከተለው ቀመር ይሰላል:
በኤ እና ሲ ሚዛን ሲፈተሽ፣ HR=100-e
በ B ልኬት ሲሞከር፣ HR=130-e
በቀመር ውስጥ ሠ - የተቀረው የመግቢያ ጥልቀት መጨመር በ 0.002 ሚሜ ውስጥ በተጠቀሰው አሃድ ውስጥ ይገለጻል, ማለትም, የአስቀያሚው ዘንግ መፈናቀል አንድ አሃድ (0.002mm) ሲሆን, በሮክዌል ጥንካሬ ላይ ከአንድ ለውጥ ጋር እኩል ነው. ቁጥር የ e እሴቱ ትልቅ ከሆነ, የብረት ጥንካሬው ዝቅተኛ ነው, እና በተቃራኒው.
ከላይ ያሉት የሶስት ሚዛኖች ተፈጻሚነት ያለው ወሰን እንደሚከተለው ነው.
HRA (የአልማዝ ኮን ኢንደተር) 20-88
ኤችአርሲ (የአልማዝ ኮን ኢንደተር) 20-70
HRB (ዲያሜትር 1.588ሚሜ የብረት ኳስ ኢንደተር) 20-100
የሮክዌል የጠንካራነት ሙከራ በአሁኑ ጊዜ በስፋት ጥቅም ላይ የዋለ ዘዴ ሲሆን ከእነዚህም መካከል ኤችአርሲ በብረት ቱቦ ደረጃዎች ከ Brinell hardness HB ቀጥሎ በሁለተኛ ደረጃ ጥቅም ላይ ይውላል። የሮክዌል ጥንካሬ የብረት ቁሳቁሶችን ከከፍተኛ ለስላሳ እስከ እጅግ በጣም ጠንካራ ለመለካት ጥቅም ላይ ሊውል ይችላል. የ Brinell ዘዴን ድክመቶች ይሸፍናል. ከ Brinell ዘዴ የበለጠ ቀላል ነው እና የጠንካራነት እሴቱ ከጠንካራው ማሽን መደወያ በቀጥታ ሊነበብ ይችላል. ነገር ግን በትንሽ ውስጠቱ ምክንያት የጠንካራነት እሴቱ ልክ እንደ Brinell ዘዴ ትክክለኛ አይደለም.

ሐ. ቪከርስ ጠንካራነት (HV)

የቪከርስ የጠንካራነት ፈተና ደግሞ የመግቢያ ሙከራ ዘዴ ነው። ባለ አራት ማዕዘን ፒራሚዳል አልማዝ ኢንዳነተር ከ 1360 በተቃራኒ ንጣፎች መካከል ያለው የተካተተ አንግል በተመረጠው የሙከራ ኃይል (ኤፍ) ወደ የሙከራ ወለል ላይ ይጭናል እና ከተጠቀሰው የማቆያ ጊዜ በኋላ ያስወግዳል። አስገድድ፣ የመግቢያውን ሁለቱ ዲያግኖች ርዝመት ይለኩ።

የቪከርስ ጠንካራነት እሴት በመግቢያው ወለል አካባቢ የተከፋፈለው የሙከራ ኃይል መጠን ነው። የእሱ ስሌት ቀመር የሚከተለው ነው-
በቀመር ውስጥ፡ HV–Vickers የጠንካራነት ምልክት N/mm2 (MPa);
F-የሙከራ ኃይል, N;
መ - የመግቢያው የሁለቱ ዲያግኖል አርቲሜቲክ አማካኝ ፣ ሚሜ.
በ Vickers ጠንካራነት ውስጥ ጥቅም ላይ የዋለው የሙከራ ኃይል F 5 (49.03), 10 (98.07), 20 (196.1), 30 (294.2), 50 (490.3), 100 (980.7) Kgf (N) እና ሌሎች ስድስት ደረጃዎች ናቸው. የጠንካራነት እሴቱ ሊለካ ይችላል ክልሉ 5 ~ 1000HV ነው.
የአገላለጽ ዘዴ ምሳሌ፡- 640HV30/20 ማለት በ30Hgf (294.2N) በሙከራ ኃይል የሚለካው የቪከርስ ጥንካሬ እሴት 640N/mm2 (MPa) ነው።
የቪከርስ ጠንካራነት ዘዴ በጣም ቀጭ ያሉ የብረታ ብረት ቁሳቁሶችን እና የወለል ንጣፎችን ጥንካሬ ለመወሰን ጥቅም ላይ ሊውል ይችላል. የብሪኔል እና የሮክዌል ዘዴዎች ዋና ጥቅሞች አሉት እና መሰረታዊ ድክመቶቻቸውን ያሸንፋል, ግን እንደ ሮክዌል ዘዴ ቀላል አይደለም. በብረት ቱቦ ደረጃዎች ውስጥ የቪከርስ ዘዴ እምብዛም ጥቅም ላይ አይውልም.