सामान्य धातु कठोरता

कठोरता एक यांत्रिक गुण संकेतक है जो धातु सामग्री की कोमलता और कठोरता की डिग्री को मापता है। यह विरूपण का विरोध करने के लिए धातु की सतह पर स्थानीय आयतन की क्षमता का प्रतिनिधित्व करता है। कठोरता एक साधारण भौतिक अवधारणा नहीं है, बल्कि भौतिक लोच, प्लास्टिसिटी, शक्ति और कठोरता जैसे यांत्रिक गुणों का एक व्यापक संकेतक है।

 

हम आज कठोरता के बारे में कुछ जानकारी साझा करना चाहूँगा।

 

 

परिभाषा:

कठोरता एक प्रदर्शन संकेतक है जो धातु सामग्री की कोमलता और कठोरता की डिग्री को मापता है। सरल और तेज़ परीक्षण विधियों, भागों के गैर-विनाशकारी परीक्षण और अन्य यांत्रिक गुणों के साथ कुछ संबंधों की विशेषताओं के कारण कठोरता परीक्षण का व्यापक रूप से उत्पादन अभ्यास और वैज्ञानिक अनुसंधान में उपयोग किया जाता है। इसका उपयोग धातु सामग्री के गुणों का परीक्षण और मूल्यांकन करने के लिए किया जाता है। कई कठोरता परीक्षण विधियाँ हैं, जिन्हें मूल रूप से कई प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है: इंडेंटेशन विधि (जैसे ब्रिनेल, रॉकवेल, विकर्स कठोरता, आदि), स्क्रैच विधि (जैसे मोह्स विधि, आदि), रिबाउंड विधि (जैसे शोर) विधि), आदि

 

कठोरता मानों का भौतिक अर्थ विभिन्न परीक्षण विधियों के साथ भिन्न होता है। इंडेंटेशन विधि का कठोरता मूल्य किसी अन्य वस्तु के इंडेंटेशन के कारण होने वाले प्लास्टिक विरूपण का विरोध करने के लिए सामग्री की सतह की क्षमता का प्रतिनिधित्व करता है; खरोंच विधि का कठोरता मूल्य स्थानीय सतह फ्रैक्चर का विरोध करने के लिए धातु की क्षमता का प्रतिनिधित्व करता है; रिबाउंड विधि की कठोरता धातु के लोचदार विरूपण कार्य के परिमाण को दर्शाती है। इसलिए, कठोरता मान केवल एक भौतिक मात्रा नहीं है, बल्कि एक व्यापक प्रदर्शन संकेतक है जो सामग्री की लोच, प्लास्टिसिटी, विरूपण मजबूती, ताकत और कठोरता जैसी भौतिक मात्राओं के विभिन्न संयोजनों की एक श्रृंखला की विशेषता बताता है। आमतौर पर यह माना जाता है कि कठोरता किसी धातु की सतह पर एक छोटी मात्रा के भीतर विरूपण या फ्रैक्चर का विरोध करने की क्षमता है

 

वर्ग:

धातु की कठोरता के लिए कोड एच है। विभिन्न कठोरता परीक्षण विधियों के अनुसार, पारंपरिक संकेतों में ब्रिनेल (एचबी), रॉकवेल (एचआरसी), विकर्स (एचवी), और लीब (एचएल) कठोरता शामिल हैं, जिनमें से एचबी और एचआरसी अधिक सामान्यतः उपयोग किए जाते हैं।

 

उपाय:

 

एचबी में अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला है, जबकि एचआरसी उच्च सतह कठोरता वाली सामग्रियों के लिए उपयुक्त है, जैसे गर्मी उपचार कठोरता। दोनों के बीच का अंतर कठोरता परीक्षक के विभिन्न माप प्रमुखों में निहित है। ब्रिनेल कठोरता परीक्षक का मापने वाला सिर एक स्टील की गेंद है, जबकि रॉकवेल कठोरता परीक्षक का मापने वाला सिर एक हीरा है।

 

एचवी सूक्ष्म विश्लेषण के लिए उपयुक्त है. विकर्स कठोरता (एचवी) 120 किलोग्राम तक के भार और 136 डिग्री के शीर्ष कोण के साथ हीरे के वर्ग शंकु इंडेंटर को सामग्री की सतह में दबाकर, सामग्री इंडेंटेशन के सतह क्षेत्र को लोड मूल्य से विभाजित करके प्राप्त की जाती है।

 

एचएल हैंडहेल्ड कठोरता परीक्षक, मापने में आसान, कठोरता की सतह पर प्रभाव डालने के लिए प्रभाव बॉल हेड का उपयोग करता है, जिससे उछाल होता है; नमूने की सतह से 1 मिमी की दूरी पर पंच के रिबाउंड वेग और प्रभाव वेग के अनुपात का उपयोग करके कठोरता की गणना करें। सूत्र है: लीब कठोरता HL=1000 × VB (रिबाउंड वेग)/VA (प्रभाव वेग)।

पोर्टेबल लीब कठोरता परीक्षक लीब (एचएल) का उपयोग करके ब्रिनेल (एचबी), रॉकवेल (एचआरसी), विकर्स (एचवी), और शोर (एचएस) कठोरता माप को परिवर्तित कर सकता है। वैकल्पिक रूप से, कठोरता मूल्यों को ब्रिनेल (एचबी), रॉकवेल (एचआरसी), विकर्स (एचवी), लीड्स (एचएल), और शोर (एचएस) सिद्धांतों का उपयोग करके सीधे मापा जा सकता है।

 

बैगन कठोरता

 

ब्रिनेल कठोरता (एचबी) का उपयोग आमतौर पर तब किया जाता है जब सामग्री नरम होती है, जैसे अलौह धातु, गर्मी उपचार से पहले स्टील, या एनीलिंग के बाद। रॉकवेल कठोरता (एचआरसी) का उपयोग आम तौर पर उच्च कठोरता वाली सामग्रियों के लिए किया जाता है, जैसे गर्मी उपचार के बाद कठोरता, और इसी तरह।

कपड़े की कठोरता (एचबी) एक निश्चित आकार का एक परीक्षण भार है, जहां एक निश्चित व्यास की बुझी हुई स्टील की गेंद या कठोर मिश्र धातु की गेंद को परीक्षण की गई धातु की सतह में दबाया जाता है, एक निर्दिष्ट समय के लिए रखा जाता है, और फिर व्यास को मापने के लिए उतार दिया जाता है। परीक्षण की गई सतह पर इंडेंटेशन। ब्रिनेल कठोरता मान इंडेंटेशन के गोलाकार सतह क्षेत्र द्वारा भार को विभाजित करके प्राप्त भागफल है। आम तौर पर, एक निश्चित आकार (आमतौर पर 10 मिमी व्यास) की एक कठोर स्टील की गेंद को एक निश्चित भार (आमतौर पर 3000 किलोग्राम) के तहत सामग्री की सतह में दबाया जाता है, कुछ समय तक बनाए रखा जाता है, और उतारने के बाद, भार का अनुपात इंडेंटेशन क्षेत्र ब्रिनेल कठोरता मान (HB) है, किलोग्राम प्रति वर्ग मीटर (N/mm2) में।

 

रॉकवेल कठोरता

 

Rockwell hardness is the process of pressing a very hard steel ball or diamond cone into the surface of a specimen under a certain load, and determining the hardness of the material based on the depth of indentation [3]. Rockwell hardness is a hardness index determined by the depth of indentation plastic deformation. Use 0.002 millimeters as a hardness unit. When HB>450 या नमूना बहुत छोटा है, ब्रिनेल कठोरता परीक्षण का उपयोग नहीं किया जा सकता है और इसके बजाय रॉकवेल कठोरता माप का उपयोग किया जाना चाहिए। यह 120 डिग्री के शीर्ष कोण वाला एक हीरा शंकु या 1.59 और 3.18 मिमी व्यास वाली स्टील की गेंद है, जिसे एक निश्चित भार के तहत परीक्षण की गई सामग्री की सतह में दबाया जाता है, और सामग्री की कठोरता की गहराई से गणना की जाती है इंडेंटेशन. परीक्षण सामग्रियों की विभिन्न कठोरता के अनुसार, प्रतिनिधित्व करने के लिए तीन अलग-अलग पैमाने हैं:

 

एचआरए: यह 60 किलोग्राम भार और एक हीरे के शंकु इंडेंटर का उपयोग करके प्राप्त की गई कठोरता है, जिसका उपयोग अत्यधिक उच्च कठोरता वाली सामग्रियों (जैसे कठोर मिश्र धातु) के लिए किया जाता है।

एचआरबी: यह 100 किलोग्राम भार और 1.58 मिमी व्यास की बुझी हुई स्टील की गेंद का उपयोग करके प्राप्त की गई कठोरता है, जिसका उपयोग कम कठोरता वाली सामग्रियों (जैसे एनील्ड स्टील, कच्चा लोहा, आदि) के लिए किया जाता है।

एचआरसी: यह 150 किलोग्राम भार और एक हीरे के शंकु इंडेंटर का उपयोग करके प्राप्त की जाने वाली कठोरता है, जिसका उपयोग उच्च कठोरता वाली सामग्रियों (जैसे बुझी हुई स्टील) के लिए किया जाता है।

 

विकर्स कठोरता

 

सीमलेस स्टील पाइपों के लिए विकर्स कठोरता परीक्षण भी एक इंडेंटेशन परीक्षण विधि है जिसका उपयोग बहुत पतली धातु सामग्री और सतह परतों की कठोरता को निर्धारित करने के लिए किया जा सकता है। इसमें ब्रिनेल और रॉकवेल विधियों के मुख्य फायदे हैं और उनके बुनियादी नुकसानों को दूर किया गया है, लेकिन यह रॉकवेल विधि जितनी सरल नहीं है, और स्टील पाइप मानकों में विकर्स विधि का उपयोग शायद ही कभी किया जाता है।