硬度のテストは、特に冶金学の分野において、材料科学の重要な側面です。 金属の合金の硬度を理解することは、さまざまな用途に適した特性を決定するのに役立ちます。 この記事では、硬さ試験、その原則、利点、制限に使用されるさまざまな方法に詳しく説明します。

硬度試験とは?

硬度試験では、変形、特に永久的な変形、刻み、または傷つく材料の抵抗を測定します。硬度値は、材料の強度、耐摩耗性、および機械的ストレスに耐える能力を示すことができます。

一般的な硬度のテスト方法

  • Brinell硬度テスト
  • ロックウェル硬度試験
  • ビッカース硬度試験
  • ノップ硬さ試験
  • モース硬度試験

Brinell硬度テスト

Brinell硬度テストは特定の負荷の下の材料の表面に堅い鋼鉄か炭化物の球を押すことを含みます。材料の残された刻み目の直径は測定され、硬度の価値は方式を使用して計算されます:

[HB = 2P / (πD - √(D2 - d2))]

どこ:

  • HB = ブリネル硬さ番号
  • ]P = kgの負荷を適用する
  • D] = mmの球の直径
  • d] = mmの刻み目の直径

ロックウェル硬度試験

ロックウェル硬度試験では、プレロードによる貫通と比較して、大きな負荷下にあるインデンターの貫通深さを測定します。この方法は、迅速かつ簡単に、即時の結果を提供します。ロックウェル硬度数(HR)は、インデント深さに基づいて決定されます。

ビッカース硬度試験

Vickersの硬度テストは特定の負荷の下で材料に押されるダイヤモンドのピラミッドのインデンターを使用します。刻み目のサイズは測定され、硬度は方式を使用して計算されます:

HV = 1.854 × (P / d2)

どこ:

  • HV] = ビッカース硬さ番号
  • ]P = kgの負荷を適用する
  • d] = mmのインデントの平均対角の長さ

ノップ硬さ試験

Vickers のテストと同様に、Knoop 硬度テストはダイヤモンドの刻み器を使用しますが、細長いピラミッド形状。この方法は、脆性材料や薄いシートに特に役立ちます。Knoop 硬度番号(HK)は、インデントの長い対角に基づいて計算されます。

HK = 14.229 × (P / L2)

どこ:

  • HK] = ノップ硬さ番号
  • ]P = kgの負荷を適用する
  • L] = mmの長い対角の長さ

モース硬度試験

モース硬度試験は、ミネラルを1つに傷つく能力に基づいて分類する定性軌道スケールです。スケールは1(タルク)から10(ダイヤモンド)までの範囲です。この方法は他のものよりも精度が低く、分野内のミネラルを識別するのに便利です。

硬度試験方法の比較

各硬さ試験方法は、その利点と制限があり、異なるアプリケーションに適したものになります。次の表は、各方法の重要な特徴をまとめます。

  • Brinell:]]] 非常に硬い、または脆い材料に理想的ではない、大物に適しています。
  • ロックウェル:] 迅速かつ簡単に、結果は表面条件に基づいて異なる場合があります。
  • マーカー:] 汎用性 すべての材料のが、正確な測定が必要です。
  • Knoop:]]] 薄い材料に理想的ですが、ビッカーよりも少ない一般的です。
  • モース:]] ミネラル識別のためのシンプルで迅速、しかし定量的ではありません。

コンテンツ

金属の合金のためのさまざまな硬度のテスト方法を理解することは製造工程の物質的な選択そして品質管理のために必要です。各方法に独特な特徴があり、方法の選択は適用の特定の条件によって決まります。適切な硬度のテスト方法を選ぶことによって、エンジニアおよび冶金学は意図された使用の金属の合金の信頼性そして性能を保障できます。