سختی چیست؟
آزمون های سختی معیاری برای اندازه گیری مقاومت ماده در مقابل تغییر شکل پلاستیکی است که در حین اعمال فشار از سوی یک فرورونده (Indentor) در ماده ایجاد می شود.تبدیل سختی تبدیل سختی
در تمام آزمونهای سختی، نوعی فرورنده با شکلهای مختلف (کروی، هرمی و …) با اعمال یک نیروی خارجی معین در سطح جسم فرو رفته و بر اساس میزان نیروی اعمالی و عمق فروروفتن (ابعاد سطح اثر فرورفتن) عدد سختی جسم تعیین می گردد.
بنابراین جنس و ماهیت ماده، اندازه و نوع فرورونده و میزان نیروی اعمالی در تعیین عدد سختی موثر است، لذا روشهای متعددی بر این اساس وجود داشته که روش های راکول(HR)، برینل(HB)، ویکرز (HV) و نوپ(HK)، اسکلروسکوپ (HS) از رایج ترین این روشها می باشند که می بایست بر اساس استانداردهای ASTM به شماره های زیر انجام شوند:
- Rockwell Hardness:Test Method E 18
- Vickers Hardness—Test Method E 92
- Brinell Hardness—Test Method E 10
- Knoop Hardness—Test Method E 384
- Scleroscope Hardness—Practice E 448
همچنین با توجه به آنکه تغییر روش نمی تواند ماهیت ماده یا ماهیت سختی را تغییر دهد، پیس اعداد سختی به روشهای مختلف نیز باید قابل تبدیل یکدیگر نیز باشند که بر این اساس ASTM E140 ، جداول تبدیل تقریبی اعداد سختی به یکدیگر به همراه روابط حاکم بر آنها را برای آلیاژهای مختلف از جمله فولادهای آستنیتی و غیر آستنیتی، آلیاژهای آلومینیوم، مس، نیکل و … ارائه کرده است.
فولادهای غیر آستنیتی
جدول زیر، تبدیل تقریبی سختی راکول سی (HRC) به دیگر اعداد سختی را برای فولادهای غیر آستنیتی شامل فولادهای کربنی، آلیاژی و ابزار در حالت فورج شده، آنیل، نرماله، کوئنچ و تمپر را نشان می دهد.
جدول زیر نیز، تبدیل تقریبی اعداد سختی راکول بی (HRB) به دیگر اعداد سختی را برای فولادهای غیر آستنیتی شامل فولادهای کربنی، آلیاژی و ابزار در حالت فورج شده، آنیل، نرماله، کوئنچ و تمپر نشان می دهد.
فولادهای زنگ نزن آستنیتی
در جدول زیر تبدیل اعداد سختی تقریبی راکول بی (HRB) به سختی برینل برای فولادهای زنگ نزن آستنیتی در حالت آنیل ارائه شده است:
جدول زیر تبدیل اعداد سختی به یکدیگر برای ورق های فولادهای زنگ نزن آستنیتی در حالت کار شده ارائه شده است:
آلیاژهای آلومینیوم
جدول زیر تبدیل اعداد سختی تقریبی آلیاژهای آلومینیوم کار شده را ارائه کرده است:
مس
جدول زیر تبدیل تقریبی اعداد سختی برای مس را ارائه می دهد:
آلیاژ برنج کارتریج
جدول زیر تبدیل اعداد سختی را برای برنج کارتریج (70%Cu و 30%Zn) نشان می دهد:
آلیاژهای پایه نیکل
جدول زیر تبدیل اعداد سختی را برای آلیاژهای پایه نیکل (بیشتر از 50% نیکل) نشان می دهد:
تبدیل سختی به استحکام کششی
استحکام کششی ماده نیز تا حدودی با اعداد سختی بدست آمده در ارتباط می باشد.
فولادهای با استحکام 255 الی 930 مگاپاسکال
جدول زیر حدود تقریبی تبدیل استحکام کششی به اعداد سختی برینل، راکول بی و ویکرز را برای فولادهای با استحکام 255 الی 930 مگاپاسکال ارائه کرده است:
| Thensile Stress [Mpa] |
Hardness Vickers [HV] |
Hardness Brinell [HB] |
Hardness Rockwell B [HRB] |
| 255 | 80 | 76 | |
| 270 | 85 | 80,7 | 41 |
| 285 | 90 | 85,5 | 48 |
| 305 | 95 | 90,2 | 52 |
| 320 | 100 | 95 | 56,2 |
| 335 | 105 | 99,8 | |
| 350 | 110 | 105 | 62,3 |
| 370 | 115 | 109 | |
| 385 | 120 | 114 | 66,7 |
| 400 | 125 | 119 | |
| 415 | 130 | 124 | 71,2 |
| 430 | 135 | 128 | |
| 450 | 140 | 133 | 75 |
| 465 | 145 | 138 | |
| 480 | 150 | 143 | 78,7 |
| 495 | 155 | 147 | |
| 510 | 160 | 152 | 81,7 |
| 530 | 165 | 156 | |
| 545 | 170 | 162 | 85 |
| 560 | 175 | 166 | |
| 575 | 180 | 171 | 87,1 |
| 595 | 185 | 176 | |
| 610 | 190 | 181 | 89,5 |
| 625 | 195 | 185 | |
| 640 | 200 | 190 | 91,5 |
| 660 | 205 | 195 | 92,5 |
| 675 | 210 | 199 | 93,5 |
| 690 | 215 | 204 | 94 |
| 705 | 220 | 209 | 95 |
| 720 | 225 | 214 | 96 |
| 740 | 230 | 219 | 96,7 |
| 755 | 235 | 223 | |
| 770 | 240 | 228 | 98,1 |
| 785 | 245 | 233 | |
| 800 | 250 | 238 | 99,5 |
| 820 | 255 | 242 | |
| 835 | 260 | 247 | 101 |
| 850 | 265 | 252 | |
| 865 | 270 | 257 | 102 |
| 880 | 275 | 261 | |
| 900 | 280 | 266 | 104 |
| 915 | 285 | 271 | |
| 930 | 290 | 276 | 105 |
فولادهای با استحکام 820 الی الی 2180 مگاپاسکال
جدول زیر حدود تقریبی تبدیل استحکام کششی به اعداد سختی برینل، راکول سی و ویکرز را برای فولادهای با استحکام 820 الی الی 2180 مگاپاسکال ارائه کرده است:
| Thensile Stress [Mpa] |
Hardness Vickers [HV] |
Hardness Brinell [HB] |
Hardness Rockwell C [HRC] |
| 820 | 255 | 242 | 23,1 |
| 835 | 260 | 247 | 24 |
| 850 | 265 | 252 | 24,8 |
| 865 | 270 | 257 | 25,6 |
| 880 | 275 | 261 | 26,4 |
| 900 | 280 | 266 | 27,1 |
| 915 | 285 | 271 | 27,8 |
| 930 | 290 | 276 | 28,5 |
| 950 | 295 | 280 | 29,2 |
| 965 | 300 | 285 | 29,8 |
| 995 | 310 | 295 | 31 |
| 1030 | 320 | 304 | 32,2 |
| 1060 | 330 | 314 | 33,3 |
| 1095 | 340 | 323 | 34,4 |
| 1125 | 350 | 333 | 35,5 |
| 1155 | 360 | 342 | 36,6 |
| 1190 | 370 | 352 | 37,7 |
| 1220 | 380 | 361 | 38,8 |
| 1255 | 390 | 371 | 39,8 |
| 1290 | 400 | 380 | 40,8 |
| 1320 | 410 | 390 | 41,8 |
| 1350 | 420 | 399 | 42,7 |
| 1385 | 430 | 409 | 43,6 |
| 1420 | 440 | 418 | 44,5 |
| 1455 | 450 | 428 | 45,3 |
| 1485 | 460 | 437 | 46,1 |
| 1520 | 470 | 447 | 46,9 |
| 1555 | 480 | [456] | 47,7 |
| 1595 | 490 | [466] | 48,4 |
| 1630 | 500 | [475] | 49,1 |
| 1665 | 510 | [485] | 49,8 |
| 1700 | 520 | [494] | 50,5 |
| 1740 | 530 | [504] | 51,1 |
| 1775 | 540 | [513] | 51,7 |
| 1810 | 550 | [523] | 52,3 |
| 1845 | 560 | [532] | 53 |
| 1880 | 570 | [542] | 53,6 |
| 1920 | 580 | [551] | 54,1 |
| 1955 | 590 | [561] | 54,7 |
| 1995 | 600 | [570] | 55,2 |
| 2030 | 610 | [580] | 55,7 |
| 2070 | 620 | [589] | 56,3 |
| 2105 | 630 | [599] | 56,8 |
| 2145 | 640 | [608] | 57,3 |
| 2180 | 650 | [618] | 57,8 |
مرجع:
گروه صنعتی وترا بزرگترین ارائه دهنده ی محلولهای کوئنچ پایه آب بر اساس استانداردهای بین المللی
