リーブ硬さ試験機

リーブ硬さ試験法では、金属に衝撃を与えた後の衝撃体のエネルギー損失から硬さの値を計算することができます。 このリーブ商は、変形によるエネルギー損失の尺度に相当します。 インパクトボディは、柔らかいサンプルよりも硬いサンプルの方が速く反発し、その結果、リーブ反発硬度単位 HL として引用される値 1000* vr / vi が大きくなります。

衝撃装置がバネの力を利用して衝撃体を加速すると、衝撃体の速度は次の 3 つの段階に分離されます。

アプローチフェーズ
衝撃体はばねの力を利用して試験面の方向に加速されます。

インパクトフェーズ
衝撃体と試験片は直接接触したままになります。 試験片は塑性または弾性変形し、衝撃体は静止します。 衝撃体と試験片のこの弾性スプリングバックの性質は、衝撃体が反発するのに役立ちます。

リバウンドフェーズ
衝突体は、その結果得られるエネルギーによって衝突段階から再び加速される。

卓上硬さ試験機
この卓上硬度計は、ロックウェル、ビッカース、ブリネル、またはショールの標準的な方法を使用してサンプルの硬度を測定するために使用される伝統的なタイプです。 したがって、これらは「卓上ロックウェル硬さ試験機」または「卓上ブリネル硬さ試験機」と呼ばれることがあります。 1 つのスケールだけでなく、さまざまな硬度スケールを使用してサンプルの硬度を測定するために使用されるベンチ硬度計は他にも多数あります。

ブリネル、ロックウェル、ビッカーススケールを使用して硬度を測定するために使用されるベンチ硬度計があります。 これらの卓上硬さ試験機はすべて非常に大きくて重く、重量は 50 kg を超えます。 したがって、これらのテスターはテーブルまたは床に設置されます。 その利点には、標準的な実装と、硬度を測定する簡単かつ直接的な方法が含まれます。

ポータブル硬度計
ポータブル硬さ試験機は卓上試験機と異なり、小型・軽量です。 これらの試験機は本質的にコンパクトで、さまざまな硬度スケールを使用して硬度を測定します。 さらに、最新のポータブル硬度計は、すべての硬度スケールを使用して硬度を検出できます。 その主な利点には、ユーザーの利便性と携帯性が含まれます。 サンプルを検査ユニットやワークショップに持ち込む必要はありません。

最新のポータブル硬さ試験機は、試験結果を内部ストレージに電子的に保存し、コンピュータに転送してレポートを作成できます。 これらのレポートは、ポータブル テスターとともに提供される ARM という特殊なプログラムを使用します。 場合によっては、非常にまれですが、ベンチ硬さ試験機が必要になる場合があります。 とにかく、100 人中 99 人のユーザーは常にポータブル デバイスを好みます。

導入
「リーブ硬さ試験機」としても知られる反発硬さ試験機は、研究室に設置されている従来のカウンター硬さ試験機の代替品です。 反発硬さ試験機によって表される革命は、主に、非常に高い精度と組み合わされたその携帯性、および実行できる非破壊試験の種類に関係しています。

この方法は、1975 年に Dietmar Leeb によって導入された Leeb 原理に基づいています。概念的には、衝撃速度と衝撃体の反発速度の比に 1000 を乗じたものとして定義されます。 金属の種類に応じて、リーブ法は他のスケール (HB、HV、HRC など) に変換できる硬度値を示します。
同じ原理を使用して、鋼に関する引張強さを測定することも可能です。 動作原理は、一定重量の衝撃体に一定の力を加えて測定面に接触させることに基づいています。

球状ストライカーを測定面から1mmの位置に配置したときの衝撃速度と反発速度をそれぞれ測定します。 計算式は次のとおりです。

HL=1000×(VB/VA)
HL→硬度値HLD
VB→インパクト体の反発速度
VA → 貫通体の衝突速度

この方法を使用すると、次のような多くの材料を測定できます。
• 鋼と溶融物。
・冷間工具鋼。
• ステンレス鋼合金。
• ねずみ鋳鉄。
• 球状鋳鉄。
• 合併およびアルミニウム合金。
・黄銅合金/亜鉛黄銅合金。
• 青銅合金。
・銅合金

硬度計は、材料の硬度を測定するのに役立つ、さまざまな業界や用途において不可欠なツールです。 硬度は、変形、摩耗、引っかき傷に対する耐久性を反映する重要な材料特性です。 材質が異なれば、使用目的に応じて異なる硬度レベルが必要になります。 硬度を測定することで、エンジニアは材料の品質を評価し、情報に基づいて材料を選択する決定を下し、製品の信頼性を確保することができます。

冶金と製造
冶金の分野では、硬度試験機は品質管理と材料の特性評価において極めて重要な役割を果たします。 メーカーは硬度試験を使用して、ギア、シャフト、ベアリング、工具などの金属部品の強度と耐久性を評価します。 たとえば、ブリネル硬度試験では、硬化した鋼球で材料の表面をへこませ、得られた圧痕の直径を測定します。 この方法は、鋳造品や鍛造品が必要な硬度仕様を満たしていることを確認するために一般的に使用されています。

自動車産業
自動車分野では、エンジン部品、ブレーキ システム、トランスミッション部品などの重要な部品の硬度を評価するためにポータブル硬度計が使用されています。 これらの部品の最適な硬度レベルを確保することは、部品の寿命と性能にとって不可欠です。 硬度テストは、メーカーが摩耗しやすい材料を特定するのに役立ち、車両の安全性と信頼性の向上につながります。

航空宇宙工学
航空宇宙産業では、飛行中に経験する極端な条件のため、高強度と耐久性を備えた材料が求められます。 硬度試験は、タービンブレード、着陸装置、構造要素などの航空機コンポーネントを検査するために使用されます。 硬度を正確に測定することで、エンジニアは過度の応力、疲労、または腐食によって引き起こされる故障を防止し、航空旅行の安全を確保できます。

建設および土木
建設現場では、コンクリートやアスファルトなどの建築材料の品質を評価するために硬度計が使用されます。 非破壊的な方法であるリバウンド ハンマー テストは、コンクリート構造物の表面硬度を測定し、圧縮強度と耐久性についての洞察を提供します。 この情報は、建物、橋、道路の構造的完全性を維持するために不可欠です。

材料科学研究
硬度試験は材料科学の研究開発の基礎です。 科学者は、新しく開発された材料、合金、複合材料の挙動を研究するためにこれを使用します。 硬度とその他の機械的特性の関係を分析することにより、研究者は、エレクトロニクスから医療機器に至るまで、さまざまな産業における材料の潜在的な用途についての洞察を得ることができます。

エレクトロニクスの品質管理
エレクトロニクス業界は、マイクロチップ、コネクタ、回路基板などのコンポーネントの信頼性と性能を保証するために硬度試験に依存しています。 機械的応力や熱膨張による損傷を防ぐには、適切な硬度レベルが非常に重要です。 硬度計は、これらの部品が受ける条件下で変形や亀裂が発生しやすい材料を特定するのに役立ちます。

石油・ガス産業
石油およびガス部門は、過酷で腐食性の環境を扱うことがよくあります。 硬度試験機は、パイプラインの材料、掘削装置、製油所のコンポーネントの硬度を評価するために利用されます。 これにより、これらの材料は、石油やガス資源の掘削、輸送、加工によって課されるストレスに耐えることができます。

現場作業では表面試験片に遭遇することがよくありました。 さまざまな表面は硬度試験の結果に異なる影響を与えます。 正常に動作している場合、衝撃は平面試験片と同じ瞬間に試験片表面に加わるため、ユニバーサルサポートリングを使用することができます。

しかし、曲率がある程度の大きさまで小さいと、身体の衝撃の大きな差による面の変形の弾性状態が低くなり、インディーズ硬度が低くなる。 したがって、試料の測定時には小さなサポートリングを使用することをお勧めします。 曲率半径が小さい試験片の場合は、プロファイル付きサポート リングを使用することをお勧めします。

リヒターの原理によれば、材料が一定の剛性を持ち、反発を形成できる限り、リヒター硬度の正確な値を測定できますが、多くの材料やその他の標準硬度には標準の硬度がありません。対応換算ですので、現在の硬さ試験機では9種類の材質の換算になります。 具体的な材質は、鋼および鋳鋼、合金工具鋼、ねずみ鋳鉄、ダクタイル鋳鉄、アルミニウム合金鋳物、銅および亜鉛合金、銅および錫合金、純銅、ステンレス鋼です。

一部の特殊な材料サンプルについては、ユーザーは会社を利用してフィッティング曲線を提供し、特殊な変換テーブルを作成することができます。 実際の生産では、材料の加工方法、材料、敏感な組成の合金元素上の材料の硬度により、広範囲の金属材料が使用され、硬度テーブルに保存されているリヒター硬度チップを満たすことができません。ユーザーのニーズに合わせて、テスト中のユーザーは、フィッティングを使用して独自の専用の硬度換算表を作成できます。

データ変換エラー
相手の硬さの誤差には、方法による試験方法のばらつきを伴う、相手の硬さ自体の硬さの測定誤差と、同一種類の内部硬さ試験機による測定誤差の2つの側面が含まれます。 。

一方、異なる硬さ試験方法で測定された硬さの誤差です。 これは、さまざまな硬さ試験方法の間に明確な物理的関係がなく、比較における信頼性の低い影響が影響しているためです。

特殊な材質による誤差
硬度計に保存されている換算表は、次の鋼とは異なる場合があります。
オーステナイト系耐熱工具鋼やクロム鋼（工具鋼）の高硬度材はいずれも弾性率が高くなり、L値が低くなります。 このタイプの鋼は断面でテストする必要があります。 局部冷却 硬化によりL値が高くなる場合があります。 電磁鋼板の磁気特性によりL値が低くなります。 表面硬化鋼、ベースが柔らかいためL値が低くなりますが、硬化層が0.8mm（C型衝撃装置は0.2mm）より大きい場合はL値に影響しません。価値。

ギア検出エラー
通常の状況では、歯の表面が小さいため、テスト誤差は比較的大きくなります。ユーザーは状況に応じて対応する治具を設計することができ、誤差を減らすことができます。

素材の弾性、塑性効果
硬度と強度に加えて、この値は弾性率にも関連しており、2 つの成分を同時に測定する必要があるため、硬度値は特性パラメーターの材料硬度と可塑性です。

弾性部分では、最初は明らかに E 弾性率の影響を受けます。この点で、同じ材料の静的硬度と、異なるサイズの E 値、材料の E 値、L 値の場合、

誤差による熱間圧延方向
測定対象物が熱間圧延成形品の場合、弾性率 E と一致するリヒター硬さおよび圧延方向の試験が大きすぎて試験値が低くなる場合、試験方向は熱間圧延方向に対して直角にする必要があります。 。 例: 円筒断面の硬度の測定は、ラジアル試験にも含める必要があります。 （一般に円筒形の熱間圧延方向は軸方向です）。

他の要因の影響
配管継手の硬さを測定する際は、配管をしっかりと支持するように注意してください。 試験点は支持点に近く、支持力と平行である必要があります。 パイプの壁は薄くなり、チューブ内の適切なコアに挿入されます。

ロックウェル、ビッカース、ブリネルなどの従来の硬度測定は固定式であり、隔離された試験エリアまたは実験室に固定されたワークステーションが必要です。 ほとんどの場合、これらの方法は選択的であり、サンプルの破壊試験が含まれます。 これらのテストでは、個々の結果からバッチ全体の統計的な結論が導き出されます。 Leeb テスターの可搬性は、サンプルを破壊することなく高い検査率を達成するのに役立つ場合があり、これによりプロセスが簡素化され、コストが削減されます。

従来の方法は、明確に定義された物理的押し込み硬度試験に基づいています。 定義された形状とサイズの非常に硬い圧子が、特定の力で材料に連続的に押し込まれます。 ロックウェル法における押し込み深さなどの変形パラメータは、硬さを測定するために記録されます。

動的リーブ原理によれば、硬度値は、ショア顕微鏡と同様に、金属サンプルに衝突した後の定義された衝撃体のエネルギー損失から導出されます。 リーブ商 (vi,vr) は、塑性変形によるエネルギー損失の尺度として使用されます。衝撃体は、柔らかい試験サンプルよりも硬い試験サンプルからより速く反発し、結果として 1000×vr/vi というより大きな値が得られます。 磁気衝撃体により、衝撃体が測定コイルを通って移動するときに、衝撃体によって誘導される電圧から速度を推定することができます。 商 1000 × vr/vi は、リーブ反発硬度単位 HL で引用されています。

従来の静的試験では、試験力が均一に増加しながら加えられますが、動的試験方法では瞬間的な荷重が加えられます。 テストにかかる時間はわずか 2 秒で、標準プローブ D を使用すると、リーブ硬度 600 HLD の鋼または鋳鋼に直径わずか ~0.5 mm の圧痕が残ります。 比較すると、同じ材料のブリネルのくぼみは約 3 mm (硬度値約 400 HBW 10/3000) で、規格に準拠した測定時間はくぼみの測定時間を足した約 15 秒です。

● 測定対象物の表面を水平に保ち、ゴミや傷のない清潔な状態に保ってください。

● 測定対象物の質量や厚さが必要な最小質量や厚さよりも小さい場合は、測定対象物を頑丈な支持体に固定して測定する必要があります。

● 測定の際、材料上の 2 つのくぼみの間隔は 3mm 以上である必要があります。 また、くぼみの中心と試験対象物の端の間のスペースは 5mm 未満であってはなりません。 さらに、同じ場所で複数のテストを実行することは避けることをお勧めします。

● 他の硬度値を変換する必要がある場合は、電源ボタンを短く押して設定インターフェイスに入り、材料を選択し、測定操作を実行することが重要です。