Chuyển đổi độ cứng Vickers sang độ cứng Brinell: Hướng dẫn thực hành

Giới thiệu về Cân độ cứng Vickers và Brinell

Kiểm tra độ cứng là cần thiết để đánh giá độ bền và độ bền của vật liệu. Hai trong số các phương pháp được sử dụng rộng rãi nhất để xác định độ cứng là kiểm tra độ cứng Vickers và Brinell. Cả hai thang đo đều đo khả năng chống lõm của vật liệu, nhưng kỹ thuật và đơn vị khác nhau. Trong nhiều trường hợp, việc chuyển đổi giá trị độ cứng Vickers (HV) sang độ cứng Brinell (HB) để so sánh là rất hữu ích. Bài viết này sẽ hướng dẫn bạn quy trình chuyển đổi độ cứng Vickers sang Brinell và các yếu tố liên quan đến việc chuyển đổi.

Hiểu về độ cứng Vickers (HV)

Kiểm tra độ cứng Vickers đo độ cứng của vật liệu bằng cách tác dụng một lực đã biết lên mũi khoan kim tự tháp kim cương và ghi lại kích thước của vết lõm còn lại trong vật liệu. Thang đo Vickers được sử dụng rộng rãi vì tính linh hoạt của nó, mang lại kết quả nhất quán trên nhiều loại vật liệu, từ kim loại mềm đến gốm sứ.

Công thức tính độ cứng Vickers là:

• HV = 1,854×(F/d²)
• Trong đó: F là lực tác dụng tính bằng kilôgam (kg) và d là chiều dài đường chéo trung bình của vết lõm tính bằng milimét (mm).

Hiểu độ cứng Brinell (HB)

Kiểm tra độ cứng Brinell sử dụng đầu đo lớn hơn nhiều, thường là quả cầu bằng thép hoặc cacbua, để tạo vết lõm trên vật liệu dưới một lực đã biết. Đường kính của vết lõm sau đó được đo và giá trị độ cứng được tính toán. Thang đo Brinell thường được sử dụng để thử nghiệm các vật liệu có cấu trúc thô hoặc không đồng nhất như vật đúc và vật rèn.

Công thức độ cứng Brinell như sau:

• HB = (2F) / (πD(D - √(D² - d²)))
• Trong đó: F là lực tác dụng tính bằng kilôgam (kg), D là đường kính bi tính bằng milimét (mm), và d là đường kính vết lõm tính bằng milimét (mm).

Công thức chuyển đổi độ cứng Vickers sang Brinell

Mặc dù các thử nghiệm độ cứng Vickers và Brinell là khác nhau, nhưng việc chuyển đổi độ cứng Vickers (HV) sang độ cứng Brinell (HB) có thể được thực hiện thông qua một công thức gần đúng. Việc chuyển đổi này rất hữu ích khi sử dụng các thang đo độ cứng khác nhau nhưng cần phải so sánh trực tiếp.

Công thức chuyển đổi gần đúng từ độ cứng Vickers sang độ cứng Brinell là:

• HB ≈ 0,95 × HV

Công thức này cung cấp giá trị độ cứng Brinell ước tính từ giá trị độ cứng Vickers. Tuy nhiên, hãy nhớ rằng mối quan hệ giữa hai thang đo có thể không phải lúc nào cũng tuyến tính trên tất cả các vật liệu, vì vậy phép tính gần đúng này được sử dụng tốt nhất cho các trường hợp chung.

Các yếu tố ảnh hưởng đến việc chuyển đổi

Một số yếu tố ảnh hưởng đến độ chính xác của việc chuyển đổi Vickers sang Brinell. Chúng bao gồm loại vật liệu, phương pháp thử và các điều kiện cụ thể mà thử nghiệm độ cứng được thực hiện. Điều quan trọng là phải xem xét các điểm sau:

• Thuộc tính vật liệu: Các vật liệu khác nhau sẽ có hành vi thụt đầu dòng khác nhau, ảnh hưởng đến độ chính xác của chuyển đổi.
• Điều kiện kiểm tra: Lực tác dụng và kích thước đầu thử trong cả hai thử nghiệm có thể ảnh hưởng đến kết quả, đặc biệt với các vật liệu mềm hơn hoặc những vật liệu có cấu trúc hạt không đồng đều.
• Tính đồng nhất của vật liệu: Thang đo Brinell phù hợp hơn để thử nghiệm các vật liệu có cấu trúc không đồng nhất, trong khi thử nghiệm Vickers cung cấp kết quả chính xác hơn cho các vật liệu có đặc tính đồng nhất.

Ứng dụng thực tế của chuyển đổi

Việc chuyển đổi giá trị độ cứng Vickers sang Brinell thường được thực hiện trong các ngành có thể sử dụng cả hai phép thử, chẳng hạn như trong khoa học vật liệu, luyện kim và kiểm soát chất lượng trong sản xuất. Một số ứng dụng phổ biến nhất của việc chuyển đổi bao gồm:

• Kiểm tra vật liệu: Khi so sánh độ cứng của vật liệu được kiểm tra bằng các phương pháp khác nhau.
• Kiểm soát chất lượng: Đảm bảo tính nhất quán về độ cứng của sản phẩm giữa các lô bằng cách sử dụng các thử nghiệm độ cứng khác nhau.
• Thông số kỹ thuật sản phẩm: Khi nhà sản xuất chỉ định giá trị độ cứng, họ có thể cần chuyển đổi giữa các thang độ cứng khác nhau dựa trên thiết bị được sử dụng.