בדיקת קשיות רוקוול והשפעת הטיפול על פלדה

מקור: רוברטו ליאון, המחלקה להנדסה אזרחית וסביבתית, וירג'יניה טק, בלקסבורג, VA

בדיקת קשיות היא אחד המבחנים המכניים בעלי הערך האוניברסלי ביותר העומדים לרשות המהנדסים, שכן הוא פשוט וזול יחסית לעושר המידע והנתונים שהוא מייצר. בדיקת קשיות, בדרך כלל בצורה של מבחן חדירה לפני השטח, היא מהירה יותר והרסנית פחות מבדיקות מתיחה. קשיות מספקת מערכת יחסים ליניארית עם חוזק מתיחה על פני מגוון רחב של עוצמות עבור חומרים רבים, כגון פלדה. מבחני קשיות הם אמפיריים, ולא נגזרים מהתיאוריה, שכן התוצאות ממזגות השפעות של תכונות חומרים רבות ושונות (מודולוס של יאנג, חוזק התשואה וכו ').

קשיות היא מאפיין של חומר המשמש לתיאור כמה עיוות פלסטיק (תשואה) כי חומר יעבור כאשר כוח ידוע מוחל). אפשר לאפיין את הקשיות בשלושה נימוסים: שריטה, חריץ וקשיות ריבאונד. דוגמה מוקדמת נפוצה לבדיקת קשיות (שריטה) היא סולם מוס (1820), הנגזר עבור מינרלים, שבו טלק יש ערך של 1 יהלום ערך של 10. בבדיקת כניסה באמצעות הגישה Rockwell, כניסות קטנות משמשות עם עומסים שונים. הנפוצים ביותר הם קשיות רוקוול B (HRB), המשתמשת בכניסה לכדור פלדה מוקשח 1/16 אינץ 'יחד עם משקל של 100 ק"ג, וקשיות רוקוול C (HRC), המשתמשת בכניסה חרוט יהלום יחד עם משקל של 150 ק"ג. בדיקות HRB נערכות עבור חומרים עם קשיות לטווח נמוך, כגון אלומיניום, פליז, ופלדת רכה, ואילו בדיקות HRC משמשות לחומרים עם קשיות לטווח גבוה, כגון פלדות קשות יותר. משקולות קטנות יותר (15 עד 45 ק"ג) משמשות לבדיקת קשיות שטחית של רוקוול כגון HR15W, המשתמש בכדור פלדה 1/8 אינץ 'עם משקל של 15 ק"ג. עם העומס הנמוך והרושם הרדוד שלו, מבחן קשיות רוקוול שטחי הוא אידיאלי עבור חומרים דקים מאוד או שבירים. דוגמה לבדיקת ריבאונד היא פטיש שמידט, המשמש למדידת כוח הבטון. במבחן זה, מסת פלדה נורית על פני השטח עם כוח ידוע ואת הריבאונד של הכדור נמדד. בכל סוגי בדיקות הקשיות, חובה לבצע כיולים נרחבים אם יש להשיג תוצאות אמינות.

לניסוי זה, נבחן את מבחן הקשיות של רוקוול, המודד את קשיות הכניסה של אלומיניום לא מטופל ומטופל בחום.