ብረቶችን በተለያዩ ዲዛይኖች በብቃት ለመጠቀም ምን ያህል ጠንካራ እንደሆኑ ማወቅ ያስፈልጋል። ጠንካራነት የብረታ ብረት እና ውህዶች በጣም በተለምዶ የሚሰላው የጥራት ባህሪ ነው። እሱን ለመወሰን ብዙ ዘዴዎች አሉ-ብሪኔል, ሮኬል, ሱፐር-ሮክዌል, ቪከርስ, ሉድዊክ, ሾር (ሞኖቶን), ማርተንስ. ጽሑፉ የሮክዌል ወንድሞችን ዘዴ ይመለከታል።
ዘዴው ምንድን ነው
የሮክዌል ዘዴ ለጠንካራነት ቁሶችን የመሞከር ዘዴ ነው። በጥናት ላይ ላለው አካል, የጠቋሚው ጠንካራ ጫፍ የመግባት ጥልቀት ይሰላል. በዚህ ሁኔታ ጭነቱ ለእያንዳንዱ የጠንካራነት ሚዛን ተመሳሳይ ነው. ብዙውን ጊዜ 60, 100 ወይም 150 ኪ.ግ ነው.
አመልካች በጥናቱ ውስጥ ረጅም ጊዜ የሚቆይ ቁሳቁስ ወይም የአልማዝ ኮኖች ኳሶች ናቸው። የተጠጋጋ ሹል ጫፍ እና የ120 ዲግሪ ጫፍ አንግል ሊኖራቸው ይገባል።
ይህ ዘዴ ቀላል እና በፍጥነት ሊባዛ የሚችል ሆኖ ተገኝቷል። ይህም ከሌሎች ዘዴዎች የበለጠ ጥቅም ይሰጣል።
ታሪክ
የቪዬና ተመራማሪ ፕሮፌሰር ሉድቪግ መጀመሪያ ኢንደንት ለምርምር እንዲውል ሐሳብ አቅርበዋል።ቁሳቁሱን ወደ ውስጥ በመግባት እና አንጻራዊውን ጥልቀት በማስላት ጥንካሬ. የእሱ ዘዴ በ 1908 Die Kegelprobe ስራ ላይ ተገልጿል.
ይህ ዘዴ ድክመቶች ነበሩት። ወንድሞች ሂዩ እና ስታንሊ ሮክዌል የመለኪያ ስርዓቱን ሜካኒካል አለፍጽምና (የኋላ እና የገጽታ ጉድለቶች፣ የቁሳቁሶች እና ክፍሎች መበከል) ስህተቶችን የሚያስቀር አዲስ ቴክኖሎጂ አቅርበዋል። ፕሮፌሰሮች የጠንካራነት ሞካሪን ፈለሰፉ - የመግቢያውን አንጻራዊ ጥልቀት የሚወስን መሳሪያ። የብረት ኳሶችን ለመፈተሽ ጥቅም ላይ ውሏል።
በብሪኔል እና ሮክዌል ዘዴዎች የብረት ጥንካሬን መወሰን በሳይንሳዊ ማህበረሰብ ውስጥ ትኩረት ሊሰጠው ይገባል። ነገር ግን የ Brinell ዘዴ ዝቅተኛ ነበር - ዘገምተኛ እና ለጠንካራ ብረቶች ጥቅም ላይ አይውልም ነበር. ስለዚህ፣ አጥፊ ያልሆነ የሙከራ ዘዴ ተደርጎ ሊወሰድ አይችልም።
በየካቲት 1919 የጠንካራነት ሞካሪው በቁጥር 1294171 የባለቤትነት መብት ተሰጠው።በዚህ ጊዜ ሮክዌልስ ለኳስ ተሸካሚ ኩባንያ ሰርቷል።
በሴፕቴምበር 1919 ስታንሊ ሮክዌል ኩባንያውን ለቆ ወደ ኒው ዮርክ ግዛት ሄደ። እዚያም መሳሪያውን ለማሻሻል ማመልከቻ አስገባ, ተቀባይነት አግኝቷል. አዲስ መሳሪያ በ1921 የባለቤትነት መብት ተሰጥቶት ተሻሽሏል።
በ1922 መገባደጃ ላይ ሮክዌል አሁንም በኮነቲከት ውስጥ የሚሰራ የሙቀት ማከሚያ ፋብሪካን አቋቋመ። ከ1993 ጀምሮ የኢንስትሮን ኮርፖሬሽን አካል።
የዘዴው ጥቅሞች እና ጉዳቶች
እያንዳንዱ የጠንካራነት ስሌት ዘዴ ልዩ እና በአንዳንድ አካባቢ የሚተገበር ነው። ብራይኔል እና ሮክዌል ጠንካራነት ዘዴዎችመሰረታዊ ናቸው።
የዘዴው በርካታ ጥቅሞች አሉት፡
- የከፍተኛ የጠንካራነት ሙከራዎች ዕድል፤
- በሙከራ ጊዜ አነስተኛ የገጽታ ጉዳት፤
- የመግቢያው ዲያሜትር መለካት የማያስፈልገው ቀላል ዘዴ፤
- የሙከራ ሂደት በቂ ፈጣን ነው።
ጉድለቶች፡
- ከ Brinell እና Vickers የጠንካራነት ሞካሪዎች ጋር ሲወዳደር የሮክዌል ዘዴ ትክክለኛ አይደለም፤
- የናሙናውን ወለል በጥንቃቄ ማዘጋጀት አለበት።
የሮክዌል ሚዛን መዋቅር
የብረቶችን ጥንካሬ በሮክዌል ዘዴ ለመፈተሽ 11 ሚዛኖች ብቻ ተገኝተዋል። የእነሱ ልዩነት በጫፍ እና በጭነቱ ጥምርታ ላይ ነው. ጫፉ የአልማዝ ሾጣጣ ብቻ ሳይሆን የካርቦይድ እና የተንግስተን ቅይጥ ኳስ ወይም በክብ ቅርጽ ያለው ጠንካራ ብረት ሊሆን ይችላል. በመጫኛው ላይ የተስተካከለው ጫፍ መለያ ይባላል።
ሚዛኖች ብዙውን ጊዜ የሚገለጹት በላቲን ፊደላት ነው፡- A፣ B፣ C፣ D፣ E፣ F፣ G፣ H፣ K፣ N፣ T.
የጥንካሬ ሙከራዎች የሚከናወኑት በዋና ሚዛኖች - A፣ B፣ C:
- ስኬል ሀ፡በአልማዝ ኮን 60 ኪ.ግ.ኤፍ በሚጭን መሞከር። ስያሜ - HRA. እንደዚህ ያሉ ሙከራዎች የሚከናወኑት ቀጭን ጠንካራ እቃዎች (0.3-0.5 ሚሜ);
- ሚዛን B፡ 100 ኪ.ግ የአረብ ብረት ኳስ ሙከራ። ስያሜ - HRB. ሙከራዎች የሚካሄዱት በተጨመቀ መለስተኛ ብረት እና ብረት ባልሆኑ ውህዶች ላይ ነው፤
- መመጠን C፡ 150 ኪግፍ የኮን ሙከራ። ስያሜ - HRC. ሙከራዎች የሚከናወኑት መካከለኛ ጠንካራ ብረቶች፣ ጠንካራ እና የተለበጠ ብረት ወይም ከ0.5 ሚሜ ያልበለጠ ውፍረት ላለው ንብርብሮች ነው።
ጠንካራነት በዘዴሮክዌል ብዙውን ጊዜ HR የሚለካው ከመለኪያው ሦስተኛው ፊደል ጋር ነው (ለምሳሌ፣ HRA፣ HRC)።
ቀመር ለማስላት
የቁሱ ጥንካሬ የጫፉን ጥልቀት ይነካል። የፈተናው ነገር በጠነከረ መጠን የመግባት መጠኑ ይቀንሳል።
የቁሳቁስን ጥንካሬ በቁጥር ለመወሰን ቀመር ያስፈልጋል። የእሱ ቅንጅቶች በመጠኑ ላይ ይወሰናሉ. የመለኪያ ስህተቱን ለመቀነስ ዋናው እና የመጀመሪያ ደረጃ (10 ኪ.ግ.ኤፍ) ጭነት በሚተገበርበት ጊዜ በአመልካቹ ጥልቀት ውስጥ ያለውን አንጻራዊ ልዩነት መቀበል አለበት።
የሮክዌል የጠንካራነት መለኪያ ዘዴ ቀመርን መጠቀምን ያካትታል፡ HR=N-(H-h)/s፣ ልዩነቱ H-h በጭነት ውስጥ ያለውን የአስገቢውን አንፃራዊ የመግባት ጥልቀት (ቅድመ እና ዋና) የሚያመለክት ሲሆን እሴቱ ነው። ሚሜ ውስጥ ይሰላል. N፣ s ቋሚዎች ናቸው፣ እነሱ በተወሰነው ሚዛን ላይ የተመሰረቱ ናቸው።
የሮክዌል ጠንካራነት ሞካሪ
የሃርድነት ሞካሪ የብረታቶችን እና ውህዶችን ጥንካሬ በሮክዌል ዘዴ የሚለይ መሳሪያ ነው። የአልማዝ ሾጣጣ (ወይም ኳስ) ያለው መሳሪያ እና ሾጣጣው መግባት ያለበት ቁሳቁስ ነው. የተፅእኖ ሃይልን ለማስተካከል ክብደትም ተያይዟል።
የጊዜ አመልካች ያሳያል። ሂደቱ በሁለት ደረጃዎች ይከናወናል-በመጀመሪያ, መጫን የሚከናወነው በ 10 ኪ.ግ.ኤፍ, ከዚያም የበለጠ ጠንካራ ነው. ለበለጠ መጫን፣ ሾጣጣ ጥቅም ላይ ይውላል፣ ባነሰ፣ ኳስ።
የሙከራ ቁሳቁስ በአግድም ተቀምጧል። አልማዝ በላዩ ላይ በሊቨር ይወርዳል። ለስላሳ ቁልቁል፣ መሳሪያው የዘይት ድንጋጤ አምጪ ያለው መያዣ ይጠቀማል።
ዋናው የመጫኛ ጊዜ ብዙውን ጊዜ ነው።እንደ ቁሳቁሱ ከ 3 እስከ 6 ሰከንድ ነው. የፈተና ውጤቶች እስኪገኙ ድረስ ቅድመ ጭነት መቀመጥ አለበት።
የጠቋሚው ትልቁ ቀስት በሰዓት አቅጣጫ ይንቀሳቀሳል እና የሙከራውን ውጤት ያንፀባርቃል።
በተግባር በጣም ታዋቂዎቹ የሮክዌል ሃርድነት ሞካሪ ሞዴሎች ናቸው፡
- የጽህፈት መሳሪያዎች "Metrotest" ሞዴል "ITR"፣ ለምሳሌ "ITR-60/150-M"።
- Qness GmbH ሞዴል Q150R.
- የቋሚ አውቶማቲክ መሳሪያ TIME Group Inc ሞዴል TH300።
የሙከራ ዘዴ
ምርምር ጥንቃቄ የተሞላበት ዝግጅት ይጠይቃል። የብረቶችን ጥንካሬ በሮክዌል ዘዴ ሲወስኑ የናሙናው ወለል ያለ ስንጥቆች እና ቅርፊቶች ንጹህ መሆን አለበት። ጭነቱ በእቃው ላይ በተዘዋዋሪ መልኩ መጫኑን እና በጠረጴዛው ላይ የተረጋጋ መሆኑን በየጊዜው ማረጋገጥ አስፈላጊ ነው.
ኮንሱን በሚገፋበት ጊዜ አሻራው ቢያንስ 1.5 ሚሜ መሆን አለበት, እና ኳሱን ሲገፋ - ከ 4 ሚሜ በላይ. ለ ውጤታማ ስሌቶች, ናሙናው ዋናውን ጭነት ከተወገደ በኋላ ከመግቢያው ጥልቀት 10 እጥፍ የበለጠ መሆን አለበት. እንዲሁም የአንድ ናሙና ቢያንስ 3 ሙከራዎች መደረግ አለባቸው፣ከዚያ በኋላ ውጤቱ በአማካይ መሆን አለበት።
የሙከራ ደረጃዎች
ሙከራው አወንታዊ ውጤት እንዲያመጣ እና ትንሽ ስህተት እንዲያስመዘግብ የአካሄዱን ቅደም ተከተል መከተል አለቦት።
ጥንካሬን የመወሰን ዘዴ ላይ የሙከራ ደረጃዎችሮክዌል፡
- የሚዛኑን ምርጫ ይወስኑ።
- የሚፈለገውን አስገባ ይጫኑ እና ይጫኑ።
- የመሣሪያውን እና የናሙናውን ጭነት ለማስተካከል ሁለት ሙከራዎችን (ውጤቶቹ ውስጥ ያልተካተቱ) ህትመቶችን ያካሂዱ።
- የማጣቀሻ ማገጃውን በመሳሪያው ጠረጴዛ ላይ ያድርጉት።
- ቅድመ-ጭነቱን (10 ኪ.ግ.ኤፍ) ይሞክሩ እና ሚዛኑን ዳግም ያስጀምሩ።
- ዋናውን ጭነት ይተግብሩ፣ ከፍተኛውን ውጤት ይጠብቁ።
- ጭነቱን ያስወግዱ እና የተቀበለውን እሴት በመደወያው ላይ ያንብቡ።
ደንቦች የጅምላ ምርቶችን ሲሞክሩ የአንድ ናሙና መሞከርን ይፈቅዳል።
ትክክለኝነት ላይ ተጽእኖ ይኖረዋል
ማንኛውንም ሙከራ ሲያካሂዱ ብዙ ነገሮችን ግምት ውስጥ ማስገባት አስፈላጊ ነው። የሮክዌል ጠንካራነት ማወቅም የራሱ ባህሪ አለው።
ትኩረት ሊደረግባቸው የሚገቡ ነገሮች፡
- የሙከራ ቁራጭ ውፍረት። ከጫፍ ጥልቀት አሥር እጥፍ ያነሰ ናሙና መጠቀም በሙከራው ደንቦች የተከለከለ ነው. ይህም ማለት የመግቢያው ጥልቀት 0.2 ሚሜ ከሆነ, ቁሱ ቢያንስ 2 ሴ.ሜ ውፍረት ሊኖረው ይገባል.
- በናሙናው ላይ ባሉት ህትመቶች መካከል ርቀት መኖር አለበት። በህትመቶች አቅራቢያ ባሉ ማዕከሎች መካከል ሶስት ዲያሜትሮች ነው።
- አንድ ሰው በተመራማሪው አቀማመጥ ላይ በመመስረት በመደወያው ላይ ባለው የሙከራ ውጤቶች ላይ ሊኖር የሚችለውን ለውጥ ግምት ውስጥ ማስገባት አለበት። ማለትም የውጤቱ ንባብ ከአንድ እይታ አንጻር መከናወን አለበት።
ሜካኒካል ንብረቶች በሙከራዎች ውስጥጥንካሬ
የቁሳቁሶችን የጥንካሬ ባህሪያት ያዛምዱ እና ያስሱ እና በሮክዌል የጠንካራነት ዘዴ የጥንካሬ ሙከራ ውጤቶችን የተገኙት እንደ ዴቪድደንኮቭ ኤን.ኤን.፣ ማርኮቬትስ ኤም.ፒ. እና ሌሎች ባሉ ቁሳዊ ሳይንቲስቶች ነው።
እንደ መግባቱ የጠንካራነት ሙከራ ውጤቶች መሰረት የምርት ጥንካሬን ለማስላት ዘዴዎች ይተገበራሉ። ይህ ግንኙነት ብዙ የሙቀት ሕክምናዎችን ላደረጉ ከፍተኛ ክሮሚየም አይዝጌ አረብ ብረቶች ይሰላል። የአልማዝ ኢንደንት ሲጠቀሙ አማካኝ ልዩነት ዋጋ +0.9% ብቻ ነበር ነበር
ከጠንካራነት ጋር የተያያዙ ሌሎች የቁሳቁሶችን መካኒካል ባህሪያት ለማወቅም ጥናት በመካሄድ ላይ ነው። ለምሳሌ የመሸከም አቅም (ወይም የመሸከም አቅም)፣ እውነተኛ ስብራት መቋቋም እና አንጻራዊ መኮማተር።
ጥንካሬን ለመወሰን አማራጭ ዘዴዎች
ጠንካራነትን መለካት የሚቻለው በሮክዌል ዘዴ ብቻ አይደለም። የእያንዳንዱን ዘዴ ዋና ዋና ነጥቦች እና ልዩነታቸውን አስቡባቸው. የማይንቀሳቀስ ጭነት ሙከራ፡
- የጥናት ናሙናዎች። የሮኬል እና የቪከርስ ዘዴዎች በአንጻራዊነት ለስላሳ እና ከፍተኛ ጥንካሬ ያላቸው ቁሳቁሶችን ለመሞከር ያስችላሉ. የ Brinell ዘዴ የተነደፈው እስከ 650 HBW የሚደርስ ጥንካሬ ያላቸውን ለስላሳ ብረቶች ለማጥናት ነው። የሱፐር-ሮክዌል ዘዴ የጠንካራነት ሙከራን በዝቅተኛ ጭነቶች ይፈቅዳል።
- GOSTs። የሮክዌል ዘዴ GOST 9013-59, Brinell ዘዴ - 9012-59, Vickers ዘዴ - 2999-75, የሾር ዘዴ - GOST 263-75, 24622-91, 24621-91, ASTM D2240, ISO 868-85.
- ዱሮሜትሮች። የሮክዌል እና ሾር ተመራማሪዎች መሣሪያዎች ቀላል ናቸው።አጠቃቀም እና አነስተኛ መጠን. የቪከርስ መሳሪያዎች በጣም ቀጭን እና ትናንሽ ናሙናዎች ላይ መሞከርን ይፈቅዳል።
በተለዋዋጭ ጫና ውስጥ ሙከራዎች የተከናወኑት በማርቴል ፣ ፖልዲ ዘዴ ፣ የኒኮላይቭ የቋሚ ተፅእኖ ሞካሪ ፣ ሾፕር እና ባውማን ስፕሪንግ መሳሪያ እና ሌሎችን በመጠቀም ነው።
ጠንካራነት በመቧጨርም ሊለካ ይችላል። እንደዚህ አይነት ሙከራዎች የተካሄዱት ባርብ ፋይል፣ ሞንተርስ፣ ሃንኪንስ፣ ቢርባም ማይክሮ ቁምፊ እና ሌሎችን በመጠቀም ነው።
ድክመቶቹ ቢኖሩም የሮክዌል ዘዴ በኢንዱስትሪ ውስጥ ለጠንካራነት ሙከራ በሰፊው ይሠራበታል። በዋነኛነት ህትመቱን በአጉሊ መነጽር ለመለካት እና ንጣፉን ለማጣራት አስፈላጊ ባለመሆኑ ለማከናወን ቀላል ነው. ነገር ግን በተመሳሳይ ጊዜ, ዘዴው እንደ Brinell እና Vickers የታቀዱት ጥናቶች ትክክለኛ አይደለም. ጥንካሬ, በተለያየ መንገድ የሚለካ, ጥገኛ አለው. ማለትም የሮክዌል ውጤታማ አሃዶች ወደ Brinell ክፍሎች ሊለወጡ ይችላሉ። በሕግ አውጪ ደረጃ፣ የጠንካራነት እሴቶችን የሚያወዳድሩ እንደ ASTM E-140 ያሉ ደንቦች አሉ።
