Il test di durezza Rockwell e il test di durezza Vickers sono due tecniche comunemente e ampiamente utilizzate tra i numerosi metodi di prova di durezza. Possono testare diversi tipi di materiali. Le prove di durezza Rockwell e Vickers adottano rispettivamente altri principi e metodi di prova. Hanno i loro vantaggi unici e scenari applicabili. Questo articolo mira a fornire uno sguardo approfondito a questi due metodi di prova della durezza. Ne confronteremo i principi, i vantaggi, i limiti e le aree di applicazione. I lettori possono comprendere meglio questi metodi di test e fare scelte informate per le applicazioni appropriate.
Questo articolo introdurrà innanzitutto i principi di funzionamento, i vantaggi e le limitazioni rispettivamente delle prove di durezza Rockwell e Vickers. Successivamente, ci concentreremo sulla discussione approfondita delle differenze tra ciascun metodo di test. In breve, questo articolo può fornire ai lettori una comprensione e una guida complete.
Introduzione al test di durezza Rockwell
La prova di durezza Rockwell è un metodo di prova di durezza comunemente utilizzato per i materiali metallici. Si basa sulle proprietà elastiche e di deformazione plastica dei materiali sottoposti a compressione. Questo metodo di prova applica principalmente un carico specifico sulla superficie del materiale di prova. Dopo il rilascio del carico, viene misurata la profondità dell'impronta residua per determinare il valore di durezza del materiale.
Principio di funzionamento
- Applicare il carico: Innanzitutto, premere una sfera sferica in acciaio al carbonio al tungsteno o una punta conica in oro e diamante sulla superficie del materiale da testare. Applicare un carico particolare.
- Fase di mantenimento del carico: Il carico continua ad essere applicato durante il processo di mantenimento del carico. Il materiale di prova subisce una deformazione elastica e plastica, formando un'impronta residua.
- Fase di scarico: Dopo aver mantenuto il carico per un certo periodo, ridurre il carico. Mantenere un piccolo carico per mantenere stabile l'impronta residua.
- Misurare la profondità dell'impressione: Misurare la profondità dell'impronta rimanente dopo aver ridotto il carico per indicare il valore di durezza. Di solito esistono diverse scale di durezza Rockwell, come Rockwell A, B, C, ecc.
Vantaggi
- Veloce e facile: Le prove di durezza Rockwell sono semplici e veloci. Non necessita di microscopio o osservazione microscopica ed è adatto per test in batch.
- Ampiamente applicabile: Le prove di durezza Rockwell possono testare vari materiali metallici e non metallici. Compresi acciaio, alluminio, rame, plastica, ceramica, ecc.
- Preciso e affidabile: Il test di durezza Rockwell fornisce valori di durezza ripetibili. Ha un'elevata precisione e accuratezza.
Limitazione
- Solo test di superficie: Il test Rockwell può misurare solo la durezza della superficie del materiale. Non può fornire informazioni sulla durezza profonda del materiale.
- Limitazioni di spessore: Lo spessore e la forma del materiale possono influenzare i risultati del test. Soprattutto per materiali più sottili o non uniformi.
- Preparazione del campione: Ciò richiede un'adeguata preparazione del campione. Può garantire che la superficie del campione sia piana e pulita per garantire l'accuratezza del test.
Applicazioni
- Valutazione del materiale: Può controllare la durezza dei materiali. Come leghe metalliche, acciai, ecc., per guidare la selezione e la lavorazione dei materiali.
- Controllo di qualità: Può controllare la qualità durante il processo di produzione. Può garantire che le parti prodotte soddisfino i requisiti di durezza.
- Progettazione ingegneristica: Può determinare l'idoneità dei materiali e prevederne le prestazioni durante la fase di progettazione ingegneristica.
Introduzione al test di durezza Vickers
Il test di durezza Vickers è un metodo di prova di durezza comunemente utilizzato per metalli e materiali duri. Viene utilizzato per misurare la durezza dei materiali. La prova di durezza Vickers utilizza le caratteristiche di deformazione plastica dei materiali sotto pressione per calcolare i valori di durezza. Di seguito sono riportati il principio di funzionamento, i vantaggi, i limiti e le applicazioni del test di durezza Vickers.
Principio di funzionamento
- Applicare il carico: Utilizzare un penetratore di diamante o carburo con una forma specifica (solitamente rombo) per applicare un carico particolare sulla superficie del materiale da testare. Generalmente è compreso tra pochi grammi e diversi chilogrammi.
- Mantenere il carico: Il carico viene mantenuto per un certo periodo. Il penetratore formerà una rientranza a forma di diamante, provocando la deformazione plastica del materiale.
- Misurare la dimensione dell'impressione: misurare la lunghezza diagonale dell'impronta (d1 e d2), quindi calcolare il valore di durezza. Di solito viene utilizzata la formula: H(V)=2P/(d1*d2)
Vantaggi
- Ampiamente applicabile: La prova di durezza Vickers è adatta a vari materiali duri. Questi includono metalli, ceramica, vetro e grafite. È ideale anche per fette sottili e campioni di piccole dimensioni.
- Alta precisione: Può fornire elevata precisione e ripetibilità del test. È particolarmente adatto per misurare materiali ad alta durezza.
- Non influenzato dalle dimensioni del materiale: Indipendente dalla dimensione del materiale, ideale per campioni di diverse dimensioni e forme.
Limitazione
- Requisiti di elevata planarità superficiale: La superficie del materiale da testare deve essere sufficientemente piana. Può garantire dimensioni precise dell'impressione.
- Misura di prova: I campioni più piccoli potrebbero essere limitati dalle dimensioni dell'apparecchiatura.
- Spessore: Per i campioni più sottili, il segno potrebbe penetrare nell'intero materiale, influenzando l'accuratezza dei risultati del test.
Applicazioni
- Valutazione della durezza del materiale: Viene utilizzato per la valutazione della durezza di vari materiali duri. Come metalli, ceramica, vetro e leghe. Possono fornire un riferimento per la selezione e la progettazione dei materiali.
- Controllo di qualità: Può essere utilizzato per il controllo di qualità durante il processo di produzione. Può garantire che i prodotti soddisfino gli standard e le specifiche di durezza.
- Applicazioni di ricerca e di laboratorio: Può ricercare ambienti di laboratorio per studi di caratterizzazione dei materiali. Aiuterà a comprendere la durezza e le proprietà dei diversi materiali.
- Ricerca metallurgica: Viene utilizzato per la ricerca sui metalli. Confronta la durezza di diversi materiali e comprendi l'impatto della struttura interna del materiale.
Test di durezza Rockwell vs Vickers
Nel contenuto sopra abbiamo introdotto in dettaglio i test di durezza Rockwell e Vickers. Se hai ancora bisogno di chiarimenti su quanto sopra, non preoccuparti. Riassumiamo e confrontiamo le differenze di seguito per aiutarti a comprenderle meglio.
Principio di funzionamento
- Prova di durezza Rockwell: La durezza viene calcolata applicando un carico alla superficie del materiale di prova e misurando la profondità dell'impronta residua dopo il rilascio del carico.
- Prova di durezza Vickers: Un penetratore diamantato a forma di diamante viene utilizzato per applicare un carico sulla superficie del materiale di prova. La durezza viene calcolata misurando la lunghezza diagonale dell'impronta a forma di diamante prodotta dal penetratore.
Materiali applicabili
- Prova di durezza Rockwell: È adatto per materiali metallici e non metallici. È ampiamente utilizzato nei materiali per l'ingegneria dei metalli.
- Prova di durezza Vickers: È adatto per materiali duri, inclusi metallo, ceramica, vetro, ecc.
Carico
- Prova di durezza Rockwell: Il carico è grande, solitamente compreso tra pochi chilogrammi e diverse migliaia di chilogrammi.
- Prova di durezza Vickers: Il carico è piccolo, solitamente compreso tra pochi grammi e poche centinaia di grammi.
Forma dell'impronta
- Prova di durezza Rockwell: L'impronta prodotta è di forma conica.
- Prova di durezza Vickers: L'impronta creata è a forma di diamante.
Test di velocità
- Prova di durezza Rockwell: Relativamente veloce, adatto per testare rapidamente grandi lotti di campioni.
- Prova di durezza Vickers: È relativamente lento. Perché è necessario misurare la lunghezza diagonale dell'impronta a forma di diamante.
Precisione e accuratezza
- Prova di durezza Rockwell: Fornisce elevata precisione e accuratezza dei test. È particolarmente adatto per misurare materiali ad alta durezza.
- Prova di durezza Vickers: Fornisce inoltre elevata precisione e accuratezza, soprattutto per i materiali duri.
Scenari applicativi
- Prova di durezza Rockwell: È ampiamente utilizzato nella produzione, nell'ingegneria dei metalli, nel controllo di qualità e in altri campi. È particolarmente adatto per la valutazione della durezza dei materiali metallici.
- Prova di durezza Vickers: Viene utilizzato principalmente per valutare materiali duri. È particolarmente adatto per la ricerca sui materiali, ceramica, vetro e altri campi.
Parola finale
Quando confrontiamo il test di durezza Rockwell e il test di durezza Vickers, possiamo vedere le caratteristiche e gli scenari applicabili dei due metodi di prova. Le prove di durezza Rockwell sono semplici, veloci e ampiamente pratiche per vari materiali. Ha misurazione della profondità e alta ripetibilità. Pertanto, è il metodo di prova di durezza preferito in molti settori industriali. Al contrario, il test di durezza Vickers si distingue per la sua idoneità ai materiali più fragili. Ha un'elevata precisione e può misurare piccoli campioni.
Quando si seleziona un metodo di prova di durezza appropriato, è necessario considerare le proprietà del materiale, i requisiti di prova e l'applicazione pratica. Il test di durezza Rockwell è adatto per la misurazione generale della durezza. Allo stesso tempo, il test di durezza Vickers è più adatto per test che richiedono maggiore precisione e campioni piccoli. Pertanto, nella ricerca scientifica e ingegneristica attuale, possiamo scegliere il metodo di prova di durezza più adatto in base alle esigenze specifiche. Garantire valori di durezza accurati e una valutazione affidabile delle prestazioni dei materiali. Può fornire un forte supporto per la progettazione tecnica e la selezione dei materiali.