Шкала Роквелла

Эффективность исполнения функциональных задач металлопроката, измерительного или монтажного инструмента, изделий из металла требует применения материалов с заданными техническими характеристиками. Твердость структуры можно оценить по шкале Роквелла. В предлагаемом обзоре рассматриваются особенности этого метода измерений.

Краткие сведения о биографии изобретателей и истории метода

Этот метод принадлежит двум американским инженерам Хью и Стенли Роквеллам. Изобретатели работали на предприятии «Нью Департмент» по выпуску шариковых подшипников в штате Коннектикут (США). Заявка на утверждение патента твердомера была подана соавторами 15 июля 1914 года.

Методика Бринелля, изобретенная ранее, не обеспечивала должной скорости измерений при работе с легированными стальными сплавами повышенной твердости. Это вызвало необходимость применения новых способов, один из которых и предложили изобретатели.

Позже Стенли Роквелл сменил место работы, переехав в Нью-Йорк. Инженер внес изменения в изобретенный тестер, запатентовав новое изобретение в ноябре 1924 года. Чуть ранее изобретатель основал компанию по собственной фамилии, которая распалась лишь в 2012 году.

Как измеряют твердость этим методом?

Твердостью называют свойство материала сохранять исходную форму под воздействием нагрузки. При измерении этого показателя по методике Роквелла на образец воздействуют алмазным конусом или шариком из твердого сплава, оценивая размер деформации при заданном усилии.

Пользуются цифровыми или аналоговыми твердомерами. Вначале прикладывают нулевую нагрузку, деформация от которой служит исходной точкой для измерений. Затем воздействуют с приложением основного усилия. Прибор выдает результаты на дисплей.

Предусмотрено применение 54 шкал, обозначаемых латинскими буквами, прибавляемыми к сочетанию НR. Выбор системы зависит от категории проверяемого материала. Шкалу Роквелла HRC используют для стальных сплавов.

ГОСТ 8.064-94

Этот стандарт, действующий в России, определяет условия применения государственной поверочной системы при определении твердости по методу Роквелла и Супер-Роквелла, чтобы обеспечить единство измерительных средств и процедур.

Норматив устанавливает критерии оценки рабочих эталонов в приборах. Предусмотрено деление указанных средств на первый и второй разряды. Определены допустимые отклонения и погрешности, другие особенности измерений.

Проведение измерений твердости для ножей

При выборе ножа показатель твердости свидетельствует об износостойкости, прочности клинка. Значение измеряют эталонным алмазным лезвием. Порядок измерительной процедуры:

1)      к стали прикладывают начальное усилие 10 КGF для определения исходной точки измерения;

2)      в течение регламентированного временного отрезка воздействуют нагрузкой в 140 КGF, регистрируя величину деформации;

3)      снимают второе усилие, измеряя глубину вдавливания при сохранении стартовой нагрузки.

Оценку образцов для оценки твердости по шкале Роквелла для ножей проводят с применением специализированного оборудования и сложных математических расчетов.

Таблица основных значений и материалов

Сравнить основные значения шкал Бринелля и Роквелла можно по данным из таблицы:

Вопрос – краткий ответ

В завершение обзора представлено несколько кратких ответов на вопросы по этой теме.

Шкала Роквелла для ножей, что это?

Это метод измерения твердости лезвия для оценки устойчивости материала к деформированию.

Что такое шкала Роквелла?

Шкалой Роквелла называют методику оценки прочности материала вдавливанием в структуру образца твердого тела.

Почему в методе Роквелла 3 шкалы?

Разные шкалы применяют для соответствующих категорий материалов.

Для каких материалов применяют шкалу?

В зависимости от шкалы, метод Роквелла можно применять для оценки твердости таких материалов: А – для стальных сплавов, устойчивых к нагреву и коррозии, В – мягких металлов, С – закаленной стали.

Что такое HRC по шкале Роквелла?

HRC – метод измерения с вдавливанием конуса на 120 градусов усилием в 150 кг.