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À la différence des minéraux dont la dureté est historiquement caractérisée par rayage (cf. Échelle de Mohs), on utilise généralement des essais de rebondissement ou de pénétration pour caractériser la dureté des métaux.

Ces essais ont l'avantage d'être plus simples à réaliser et de donner des résultats reproductibles.

Mesure de dureté par rebondissement : essai Shore [modifier]

Cet essai est principalement utilisé pour tester la dureté des caoutchoucs et des élastomères. Pour cela on laisse chuter bien verticalement et d'une hauteur fixe une petite masse d'acier terminée par un diamant arrondi. La masse est guidée dans sa chute par un tube lisse. La dureté est évaluée ensuite d'après la hauteur du rebond.

Cet essai mesure l'énergie de déformation élastique absorbée par le matériau. Pour bien comprendre cela il faut observer les courbes de traction d'un élastomère avec cycle de charge et de décharge dans le domaine élastique. (illustration manquante). On remarque donc que dans le cas des élastomères, la charge et la décharge élastique n'empruntent pas le même chemin comme cela peut être le cas avec un matériau cristallin.

Dans un plan "contrainte - déformation" la surface sous la courbe a la dimension d'une énérgie. L'aire sous la courbe de traction élastique correspond donc à l'énergie élastique absorbée par le matériaux. L'aire sous la courbe de décharge correspond à l'énergie restitué par le matériaux. La différence des deux surfaces correspond à l'énergie élastique dégradée par le matériau. Un matériau "caoutchouteux" ne rend donc pas toute l'énergie absorbée, c'est d'ailleurs pour cela qu'ils sont si souvent utilisés pour amortir les vibrations.

Plus l'élastomère sera dur, plus il se comportera comme un matériau ordinaire de type cristallin. Plus l'elastomère sera mou, plus il absorbera d'énérgie élastique. On remarque donc ici la différence de signification des mots "dur" et "mou" entre polymères et cristallins.


Il existe aussi une variante de cet essai pour les alliages métalliques. Le mode opératoire reste identique mais l'interprétation est différente. Il s'agit dans ce cas de mesurer l'énergie de déformation plastique absorbée par le matériau. Si le choc est parfaitement élastique (pas de déformation plastique, pièce à tester très dure), la pointe rebondit théoriquement jusqu'à sa hauteur de lâcher (en négligeant les frottements) ; on peut relier la différence de hauteur h à l'énergie cinétique ΔEc absorbée lors du choc :

\Delta E_c=m\cdot g\cdot h

où m est la masse lâchée et g est l'accélération de la gravité. Dans le cas d'un objet extrêmement mou, la pointe s'enfonce et ne rebondit pas. Les appareils sont en principe étalonnés pour obtenir une dureté de 100 pour un acier trempé à 0,9 % de carbone et d'environ 35 pour les aciers doux.

Notons cependant que les résultats de l'essai Shore dépendent beaucoup de l'état de la surface de la pièce testée. L'appareil doit être tenu de manière bien verticale pour éviter d'avoir des frottements qui fausseraient la mesure. La masse de la pièce à mesurer doit être beaucoup plus importante que la masse de la masse utilisée dans l'appareil de mesure.

(informations à vérifier et à complèter, les autres sites n'ont pas du tout la même définition pour la dureté shore ;)

Mesures de dureté par pénétration [modifier]

Il s'agit des essais les plus couramment pratiqués. Le principe est toujours identique : un pénétrateur indéformable laisse une empreinte dans le matériau à tester. On mesure les dimensions de l'empreinte et on en déduit la dureté.

Dans une première approche, on peut relier de manière assez simple la limite d'élasticité Re avec la surface de l'empreinte : plus l'objet pénétrant s'enfonce, plus la surface S de pression s'agrandit, donc la force F étant constante, plus la contrainte diminue. Lorsque la contrainte n'est plus suffisante pour déformer plastiquement le solide à tester, l'objet pénétrant s'arrête, et on a donc :

R_e=\frac{F}{S}\,\!

Les valeurs de dureté obtenues grâce aux différents protocoles et dispositifs d'essais indiqués ci-dessous sont cette limite d'élasticité Re mais les résultats ne sont pas identiques car ces calculs simplifiés prennent en compte la surface de la projection de l'empreinte (comme un disque ou un carré) au lieu de prendre en compte la vraie surface de l'empreinte (comme la surface de la calotte sphérique ou des facettes de l'empreinte pyramidale). Un essai Brinell et un essai Vickers sur la même éprouvette ne donnent pas la même valeur en résultat, mais en ramenant par le calcul la valeur de la force à la vraie surface de l'empreinte (respectivement un calotte sphérique ou une pyramide), on tombe dans les deux cas sur la même valeur qui est la valeur « de pression » du matériau solide.

Elles ne prennent pas en compte l'écrouissage qui est différent pour chaque type d'essai.

Essai de dureté Brinell [modifier]

principe de la dureté Brinell

principe de la dureté Brinell

Principe [modifier]

L'essai consiste à faire pénétrer en appliquant une force F un pénétrateur ayant une forme de bille dans un métal afin d'en déduire la dureté de ce matériau.

HB : dureté Brinell
D : diamètre du pénétrateur (mm)
d1 et d2 : mesure de l'empreinte réalisée à 90°(mm)
h : profondeur (mm)
F : charge d'essai (N)
g : accélération de la pesanteur
\begin{matrix} & H_B & = & {\rm Constante} \cdot \frac{\rm ( Charge\ de\ l'essai ) }{\rm (Aire\ de\ l'empreinte) } \\ \\ & & = & 0,102 \cdot \frac{2F}{\pi \cdot D(D-\sqrt{D^2-d^2})} \end{matrix}

avec

{\rm Constante} = \frac{1}{g}=\frac{1}{9,8066}=0,102
d=\frac{d_2+d_1}{2}

Le pénétrateur [modifier]

Matière : généralement du carbure poli

Dimension : diamètre D

Le matériau à tester [modifier]

La surface doit être plane et nettoyée (sans lubrifiant, oxyde ou calamine). Il est nécessaire d'avoir une épaisseur suffisante afin que la pénétration de la bille ne déforme pas le matériau. Dans le cas contraire, la mesure ne serait pas fiable. Il faut une épaisseur de au moins huit fois la profondeur h de l'empreinte.

Mode opératoire [modifier]

Placer le pénétrateur en contact avec la surface du matériau. Appliquer la force. Maintenir cette charge pendant 10 à 15 secondes.

Mesurer sur l'empreinte deux diamètres à 90° l'un de l'autre. La mesure est effectuée à l'aide d'un dispositif grossissant et d'une règle graduée tenant compte du facteur de grossissement..

Norme [modifier]

  • Normes européennes (CEN) et internationales (ISO):
  • EN ISO 6506-1 : Matériaux métalliques - Essai de dureté Brinell - Partie 1 : Méthode d'essai.
  • EN ISO 6506-2 : Matériaux métalliques - Essai de dureté Brinell - Partie 2 : Vérification et étalonnage des machines d'essai.
  • EN ISO 6506-3 : Matériaux métalliques - Essai de dureté Brinell - Partie 3 : Étalonnage des blocs de référence.
  • Américaine (ASTM)
  • ASTM E10 : Standard method for Brinell hardness of metallic materials.

Essai de dureté Meyer [modifier]

Le pénétrateur est identique au pénétrateur de la dureté Brinell. D'une manière plus générale, on utilise le même duromètre que celui utilisé pour la dureté Brinell.

La mesure est effectuée avec les même principes que la dureté Brinell. Les valeurs de dureté Meyer sont calculées avec la formule suivante :

\begin{matrix} H_M & = & 0,102 \cdot \frac{4F}{\pi \cdot d^2} \end{matrix}

avec

{\rm Constante} = \frac{1}{g}=\frac{1}{9,8066}=0,102
d=\frac{d_2+d_1}{2}

Essai de dureté Vickers [modifier]

principe de la dureté Vickers

principe de la dureté Vickers

Principe [modifier]

La mesure de dureté Vickers se fait avec une pointe pyramidale normalisée en diamant de base carrée et d'angle au sommet entre face égal à 136°. L'empreinte a donc la forme d'un carré ; on mesure les deux diagonales d1 et d2 de ce carré à l'aide d'un appareil optique. On obtient la valeur d en effectuant la moyenne de d1 et d2. C'est d qui sera utilisé pour le calcul de la dureté. La force et la durée de l'appui sont également normalisées.

  • HV : dureté Vickers
  • d1 et d2 : mesure de l'empreinte réalisée à 90° (2 diagonales du carrée de l'empreinte)(mm)
  • F : charge d'essai (N)
  • g : accélération de la pesanteur
\begin{matrix} & H_V & = & {\rm Constante} \cdot \frac{\rm ( Charge\ de\ l'essai ) }{\rm (Aire\ de\ l'empreinte) } \\ \\ & & = & 0,102 \cdot \frac{2F \cdot \sin(\frac{136^\circ}{2})}{d^2} \\ \\ & & = & 0,189 \cdot \frac{F}{d^2} \end{matrix}

avec

{\rm Constante} = \frac{1}{g}=\frac{1}{9,8066}=0,102
d=\frac{d_2+d_1}{2}

Le degré de dureté, noté Hv, est ensuite lu sur un abaque (une table) ; il y a un abaque par force d'appui.

Normes [modifier]

  • Internationale (ISO) et européenne (CEN)
  • EN ISO 6507-1 : Matériaux métalliques - Essai de dureté Vickers - Partie 1 : méthode d'essai
  • Américaine (ASTM)
  • Métaux
  • E92 : Standard Test Method for Vickers Hardness of Metallic Materials
  • Céramiques
  • C1327 : Standard Test Method for VICKERS Indentation Hardness of Advanced Ceramics

Essai de dureté Rockwell [modifier]

principe de la dureté Rockwell (échelle B, bille en acier)

principe de la dureté Rockwell (échelle B, bille en acier)

Principe [modifier]

Les essais de dureté Rockwell sont des essais de pénétration. Il existe en fait plusieurs types de pénétrateurs qui sont constitués d'un cône en diamant ou d'une bille en acier trempé polie. Pour obtenir une valeur de dureté Rockwell, on mesure une pénétration rémanente du pénétrateur sur lequel on applique une faible charge.

L'essai se déroule en trois phases :

  • Application sur le pénétrateur d'une charge initiale F0= 98 N (soit 10 kgf). Le pénétrateur s'enfonce d'une profondeur initiale I. Cette profondeur étant l'origine qui sera utilisée pour mesure la dureté Rockwell.
  • Application d'une force supplémentaire F1. Le pénétrateur s'enfonce d'une profondeur de P.
  • Relâchement de la force F1 et lecture de l'indicateur d'enfoncement.

La valeur de r étant l'enfoncement rémanent obtenu en appliquant puis en relâchant la force F1.

La valeur de dureté est alors donnée par la formule suivante :

  • Échelle B, E et F
HRB = 130 - r\,
  • Échelle C
HRC = 100 - r\,

Une unité de dureté Rockwell correspondant à une pénétration de 0,002 mm.

Les différentes échelles [modifier]

Échelle Symbole Pénétrateur Valeur de la force totale F0 + F1 Application
A HRA Cône de diamant de section circulaire à pointe arrondie sphérique de 0,2 mm 588,6 N Carbure, acier en en épaisseur mince
B HRB Bille d'acier de 1,588 mm (1/16 de pouce) de diamètre 981 N Alliage de cuivre, acier doux, alliage d'aluminium
Matériaux ayant une résistance à la rupture comprise entre 340 et 1000 MPa
C HRC Cône de diamant de section circulaire à pointe arrondie sphérique de 0,2 mm 1471.5 N Acier, fonte, titane

Matériau ayant une dureté résistance à la rupture supérieure à 1000 MPa
D HRD Cône de diamant de section circulaire à pointe arrondie sphérique de 0,2 mm 981 N
E HRE Bille d'acier de 3,175 mm (1/8 pouce) de diamètre 981 N Fonte, Alliage d'aluminium et de fonte
F HRF Bille d'acier de 1,588 mm de diamètre 588,6 N Alliage de cuivre recuit, fine tôle de métal.
G HRG Bille d'acier de 1,588 mm de diamètre 1471,5 N Cupro-nickel, Alliage cuivre-nickel-zinc


Les deux échelles les plus utilisées sont les échelle B et C.

Dureté Rockwell superficielle [modifier]

Ces échelles sont utilisées pour des produits très minces et pour la mesure de dureté de revêtements.

Les deux échelles utilisées sont l'échelle N (Cône de diamant) et T (bille en acier). Dans les deux cas, la charge initiale (F0) est de 29,4 N. Chacune d'entre elle peuvent être utilisé en utilisant une charge total de 147 N, 294 N ou 441 N. On notera qu'il existe également des échelles W (bille de diamètre 3,175 mm), X (bille de diamètre 6,350) et Y (bille de diamètre 12,70 mm).

Dans ce cas une unité de dureté Rockwell correspond à un enfoncement de 0,001 mm.

Pour les échelles N et T la dureté est donnée par la formule :

Echelle Symbole Pénétrateur Valeur de la force totale F0 + F1
N HR15N Cône de diamant de section circulaire à pointe arrondie sphérique de 0,2 mm 15 N
N HR30N Cône de diamant de section circulaire à pointe arrondie sphérique de 0,2 mm 30 N
N HR45N Cône de diamant de section circulaire à pointe arrondie sphérique de 0,2 mm 45 N
T HR15T Bille d'acier de 1,588 mm de diamètre 15 N
T HR30T Bille d'acier de 1,588 mm de diamètre 30 N
T HR45T Bille d'acier de 1,588 mm de diamètre 45 N

Normes [modifier]

  • Internationale (ISO) et européenne (CEN)
  • EN ISO 2039-2 : Plastiques - Détermination de la dureté - Partie 2 : dureté Rockwell.
  • EN ISO 6508-1 : Matériaux métalliques : essai de dureté Rockwell- Partie 1 : méthode d'essai (échelles A, B, C, D, E, F, G, H, K, N, T)

.

  • Américaine
  • ASTM E18 : Standard methods for rockwell hardness and rockwell superficial hardness of metallic materials.

Comparaison entre les méthodes par pénétration [modifier]

Type d'essai Préparation de la pièce Utilisation principale Commentaire
Brinell La surface de la pièce ne nécessite pas une préparation extrêmement soignée (tournage ou meulage) En atelier La méthode ayant la mise en œuvre la plus facile des trois méthodes.
Rockwell Bonne préparation de surface (au papier de verre OO par exemple). La présence de rayures donne des valeurs sous estimée. En atelier L'essai est simple et rapide

Convient bien pour des duretés plus élevées (supérieures à 400 Brinell). Elle est plutôt utilisée pour les petites pièces (il est nécessaire que la pièce soit parfaitement stable)
La dureté Rockwell présente l'inconvénient d'avoir une dispersion relativement importante.
Vickers État de surface très soigné (on obtient de petites empreintes, la présence d'irrégularité gène la lecture). En laboratoire C'est un essai assez polyvalent qui convient aux matériaux tendres ou très durs.

Il est utilisé généralement pour des pièces de petites dimensions. La lecture des longueurs de diagonale est généralement lente.

Mesures de microdureté [modifier]

Fait sous très faible charge, les essais de microdureté permettent des mesures très localisées (sur environ 100 µm2). À l'aide d'un microduromètre, on peut par exemple déterminer la dureté d'une phase donnée dans un échantillon polyphasé ou celle d'un échantillon très fragile et mince.


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Rockwell ist eine international gebräuchliche Maßeinheit für die Härte technischer Werkstoffe. Das Kürzel besteht aus HR (Hardness Rockwell, Härte nach Rockwell) als Kennzeichnung des Prüfverfahrens gefolgt von einem weiteren Buchstaben, der die Skale und damit die Prüfkräfte und -körper angibt.

Grundlage des Prüfverfahrens ist die Eindringtiefe eines Prüfkörpers in den Werkstoff. Somit ergeben sich bei weicheren Werkstoffen steigende Eindringtiefen, die dickere Prüflinge erfordern. Um dem entgegenzukommen, sind nach ISO 527 elf Skalen mit unterschiedlichen Prüfkräften- und -körpern genormt. Diese Skalen tragen die Buchstaben A-H, K, N und T. Die genormte Darstellung besteht aus dem Härtewert, dem Prüfverfahren und der Skale, beispielsweise 65 HRC oder 90 HRH.

Skale A, C und D [Bearbeiten]

Bei den Skalen A, C und D wird ein Diamantkegel mit 120 ° Spitzenwinkel und eine Prüfvorkraft von 98,07 N verwendet, die Prüfzusatzkraft beträgt bei Skale A 490,3 N, bei Skale C 1373 N und bei Skale D 882,6 N. Meist eingesetzt ist das Verfahren nach Skale C ( C steht für engl. cone, dt. Kegel). Ebenfalls gängig ist HRA, da hier dünnere Werkstücke geprüft werden können.

Rockwellhaerte = 100 - \frac{h}{0,002 mm}

h ist die bleibende Eindringtiefe des Prüfkörpers in Millimeter.

Skale B-H und K [Bearbeiten]

Diese eignen sich für weichere Werkstücke wie mittelharte Stähle oder Messing, da als Prüfkörper eine Stahlkugel (S) oder Hartmetallkugel (W) eingesetzt werden. Aus diesem Grund wurde auch die Härteskala um 30 Grade erweitert. Bei den Skalen B, F und G hat die Kugel einen Durchmesser von 1,5785 mm, bei den Skalen E, H und K beträgt dieser 3,175 mm. Die Prüfvorkraft entspricht immer 98,07 N, die Prüfzusatzkraft gliedert sich jedoch folgendermaßen: Skale B und E 882.6 N, Skale F und H 490,3 N und Skale G und K 1373 N. Am häufigsten findet sich hier die Skale B (B steht für engl. ball, dt. Ball).

Rockwellhaerte = 130 - \frac{h}{0,002 mm}

Skale N und T [Bearbeiten]

Für Skale N wird ein Diamantkegel mit 120 Spitzenwinkel benutzt, für Skale T eine Stahl- oder Hartmetallkugel mit 1,5785 mm Durchmesser. Gemeinsam ist den beiden Verfahren die geringere Prüfvorkraft von 29,42 N und dass sie jeweils in drei verschiedenen Prüfkraftvariationen genormt sind. Dies ist durch ein Zahl gekennzeichnet, die bei den Skalen N und T gleichbedeutend ist. 15 seht für 117,7 N, 30 für 264,8 N und 45 für 411,9 N. Das Kürzel lautet vollständig also beispielsweise HR15N oder HR45T.

Rockwellhaerte = 100 - \frac{h}{0,001 mm}

Beispiele [Bearbeiten]

Eine Welle in einem Getriebe kann beispielsweise eine Härte von 48 HRC haben, eine Edelstahl-Messerklinge Nirosta die Härte 53 HRC, eine normale Küchenmesserklinge aus rostträgem Stahl 52-56 HRC, ein hochwertiges Kochmesser aus rostträgem Stahl 59-61 HRC und die pulvermetallurgischen Klingen erreichen 66 HRC. Eine Messerklinge aus japanischem Ao-Gami-Stahl (Blaupapier-Stahl) die Härte bis zu 67 HRC, eine aus Shiro-Gami-Stahl (Weisspapier-Stahl) eine Härte bis zu 65 HRC.

Oberhalb von ca. 60 HRC enden in aller Regel die Möglichkeiten der spanenden Bearbeitung mit geometrisch bestimmter Schneide (Drehen, Bohren, Fräsen). Härtere Werkstoffe müssen geschliffen oder erodiert werden (Spanen mit geometrisch unbestimmter Schneide).


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The Rockwell scale characterizes the indentation hardness of materials through the depth of penetration of an indenter, loaded on a material sample and compared to the penetration in some reference material. It is one of several definitions of hardness in materials science. Its hardness values are noted by HR* where * is the letter for the scale used. Hardness' relation to strength is that both are measures of the pressure it take to get plastic deformation to occur in materials.

[edit] Operation

The determination of the Rockwell hardness of a material involves the application of a minor load followed by a major load, and then noting the depth of penetration, vis a vis, hardness value directly from a dial, in which a harder material gives a higher number. The chief advantage of Rockwell hardness is its ability to display hardness values directly, thus obviating tedious calculations involved in other hardness measurement techniques. Also, the relatively simple and inexpensive set-up enables its installation in college laboratories.

It is typically used in engineering and metallurgy. Its commercial popularity arises from its speed, reliability, robustness, resolution and small area of indentation.

[edit] Good practices

  • Cleaning indenter and test-piece to be clear of dirt, grease, rust or paint
  • Measuring on a perpendicular, flat surface ("round work correction factors" are invoked to adjust for test-piece curvature)
  • Ensuring that the thickness of the test-piece is at least 10 times the depth of the indentation
  • Maintaining an adequate spacing between multiple indentations
  • Controlling the speed of the indentation

[edit] Scales and values

There are several alternative scales, the most commonly used being the "B", and "C" scales. Both express hardness as an arbitrary dimensionless number.

  • The B-scale is used for softer materials (such as aluminum, brass, and softer steels). It employs a hardened steel ball as the indenter and a 100kg weight to obtain a value expressed as "HRB".
  • The C-scale, for harder materials, uses a diamond cone, known as a Brale indenter and a 150kg weight to obtain a value expressed as "HRC".

Readings below HRC 20 are generally considered unreliable, as are readings much above HRB 100.

[edit] Typical values

  • Very hard steel (e.g. a good knife blade): HRC 55 - HRC 62
  • Axes, chisels, etc.: HRC 40 - 45

Several other scales, including the extensive A-scale, are used for specialized applications. There are special scales for measuring case-hardened specimens.

[edit] Standards

  • International (ISO)
  • ISO 6508-1 : Metallic materials -- Rockwell hardness test -- Part 1: Test method (scales A, B, C, D, E, F, G, H, K, N, T)
  • ASTM E18 : Standard methods for rockwell hardness and rockwell superficial hardness of metallic materials


歡迎來到Bewise Inc.的世界，首先恭喜您來到這接受新的資訊讓產業更有競爭力，我們是提供專業刀具製造商，應對廠商高品質的刀具需求，我們可以協助廠商滿足您對產業的不同要求，我們有能力達到非常卓越的客戶需求品質，這是現有相關技術無法比擬的，我們成功的滿足了各行各業的要求，包括：精密HSS刀具、協助客戶設計刀具流程、Carbide Cutting tools設 計、航太刀具設計、超高硬度的切削刀具、醫療配件刀具設計、汽車業刀具設計、電子產業鑽石刀具、木工產業鑽石刀具等等。我們的產品涵蓋了從民生刀具到工業 級的刀具設計；從微細刀具到大型刀具；從小型生產到大型量產；全自動整合；我們的技術可提供您連續生產的效能，我們整體的服務及卓越的技術，恭迎您親自體 驗！！

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Welcome to BW tool world! We are an experienced tool maker specialized in cutting tools. We focus on what you need and endeavor to research the best cutter to satisfy users’ demand. Our customers involve wide range of industries, like mold & die, aerospace, electronic, machinery, etc. We are professional expert in cutting field. We would like to solve every problem from you. Please feel free to contact us, its our pleasure to serve for you. BW product including: cutting tool、aerospace tool .HSS Cutting tool、Carbide end mills、Carbide cutting tool、NAS Cutting tool、Carbide end mill、Aerospace cutting tool、Фрезеры’Carbide drill、High speed steel、Milling cutter、CVDD(Chemical Vapor Deposition Diamond )’PCBN (Polycrystalline Cubic Boron Nitride) ’Core drill、Tapered end mills、CVD Diamond Tools Inserts’PCD Edge-Beveling Cutter(Golden Finger’PCD V-Cutter’PCD Wood tools’PCD Cutting tools’PCD Circular Saw Blade’PVDD End Mills’diamond tool ‘Single Crystal Diamond ‘Metric end mills、Miniature end mills、Специальные режущие инструменты ‘Пустотелое сверло ‘Pilot reamer、Fraises’Fresas con mango’ PCD (Polycrystalline diamond) ‘Frese’Electronics cutter、Step drill、Metal cutting saw、Double margin drill、Gun barrel、Angle milling cutter、Carbide burrs、Carbide tipped cutter、Chamfering tool、IC card engraving cutter、Side cutter、NAS tool、DIN tool、Special tool、Metal slitting saws、Shell end mills、Side and face milling cutters、Side chip clearance saws、Long end mills、Stub roughing end mills、Dovetail milling cutters、Carbide slot drills、Carbide torus cutters、Angel carbide end mills、Carbide torus cutters、Carbide ball-nosed slot drills、Mould cutter、Tool manufacturer.

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BW специализируется в научных исследованиях и разработках, и снабжаем самым высокотехнологичным карбидовым материалом для поставки режущих / фрезеровочных инструментов для почвы, воздушного пространства и электронной индустрии. В нашу основную продукцию входит твердый карбид / быстрорежущая сталь, а также двигатели, микроэлектрические дрели, IC картонорезальные машины, фрезы для гравирования, режущие пилы, фрезеры-расширители, фрезеры-расширители с резцом, дрели, резаки форм для шлицевого вала / звездочки роликовой цепи, и специальные нано инструменты. Пожалуйста, посетите сайт www.tool-tool.com для получения большей информации.

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Rockwell (skala), er en international hårdhedsskala til angivelse af overflade-hårdhed af metaller. Måleenheden er Hardness Rockwell (HR). Skalaen er mest brugt i USA.

Der er forskellige skalaer A, B, C, D, E, F, G, H, K, N og T, hvoraf B- og C-skalaerne er mest brugt, benævnt henholdsvis HRB og HRC.

Fastlæggelsen af et materiales hårdhed foretages ved indtrykning af en hærdet stål- eller diamantkegle i det relevante materiale og på grundlag af kegle-specifikation, tryk og efterfølgende måling af indtrykning bestemmes en skalaværdi.

Hele processen kan være automatiseret ved brug af dertil indrettede instrumenter.

[redigér] Internationale standarder

  • ISO 6508-1: Metallic materials - Rockwell hardness test - Part 1: Test method (scales A, B, C, D, E, F, G, H, K, N, T)
  • ASTM E18: Standard methods for rockwell hardness and rockwell superficial hardness of metallic materials


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Zkouška tvrdosti podle Rockwella patří mezi statické zkoušky tvrdosti materiálu. Způsob jejího provedení je popsán a ujednocen normou ČSN 42 0373. Princip: zkušební těleso - indentor - vlivem přesně stanoveného zatížení vniká do zkoumaného materiálu, přičemž se z míry deformace povrchu tohoto materiálu (měří se hloubka vniku indentoru) usuzuje jeho tvrdost (jedná se o důlky hluboké cca 0,2mm).

Značení a provedení jednotlivých druhů zkoušek podle Rockwella

  • HRA - indentorem je diamantový kužel s vrcholovým úhlem 120°, zkouška probíhá při zatěžování silou 600N
  • HRB - indentorem je kalená kulička o průměru cca 1,6mm, zkouška probíhá při zatěžování silou 1000N
  • HRC - indentorem je opět diamantový kužel, v tomto případě zkouška probíhá při zatěžování silou 1500N

HRA je nejméně invazivní metoda vhodná pro testování křehkých materiálů a tenkých vrstev, HRB se testují měkké a středně tvrdé materiály, HRC pak tvrdé materiály.

[editovat] Další metody mechanického zkoušení kovů


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Mostra el funcionament de l'assaig Rockwel. El penetrador precarrega, després carrega, i torna a descarregar; la relació entre la precàrrega més la càrrega i la descàrrega indica la duresa del material.

Mostra el funcionament de l'assaig Rockwel. El penetrador precarrega, després carrega, i torna a descarregar; la relació entre la precàrrega més la càrrega i la descàrrega indica la duresa del material.

La duresa Rockwell o assaig de duresa Rockwell és un mètode per determinar la duresa, és a dir, la resistència d'un material a ser penetrat. L'assaig Rockwell és el mètode més usat per mesurar la duresa donat que és molt simple d'efectuar i no requereix coneixements molt especialitzats. Es poden utilitzar diferents escales que provenen de l'utilització de diverses combinacions de penetradors i càrregues, això permet assajar pràcticament qualsevol metall o aleació.

[edita] Característiques

Hi ha dos tipus de penetradors: unes boles esfèriques d'acer endurit (trempat i pulit) de 1/16, 1/8, 1/4 i 1/2 polz, i un penetrador cònic de diamant amb un angle de 120º +/- 30' i vèrtex arrodonit formant un casquet esfèric de radi 0,20mm (Brale), el qual s'utilitza pels materials més durs.

L'assaig consisteix en disposar un material amb una superfície plana a la base de la màquina. Se li aplica una precàrrega menor de 10kg, bàsicament per eliminar la deformació elàstica i obtenir un resultat molt més precís. Llavors se li aplica durant uns 15 segons un esforç que oscil·la des de 60 a 150kg a compresió. Es desaplica la càrrega i mitjanánt un durómetre Rockwell s'obté el valor de la duresa directament a la pantalla, el qual varia de forma proporcional amb el tipus de material que s'utilitzi. També es pot trobar la profunditat de la penetració amb els valors obtinguts del duròmetre si es coneix el material.

Per a no cometre errors molt grans l'espessor de la probeta del material en qüestió ha de ser almenys deu vegades la profunditat de l'emprempta. Els valors per sota de 20 i per sobre de 100 normalment son molt imprecissos i s'hauria de fer un canvi d'escala.

El canvi d'escala ve definit per taules orientatives, donat que no és el mateix analitzar coure que acer per exemple. Aquestes taules proporcionen informació orientativa sobre quina escala utilitzar per no fer malbé la màquina o el penetrador, que sol ser molt car.

[edita] Assaig Rockwell Superficial

Es una variant de l'Assaig Rockwell llur finalitat és únicament analitzar la superfície dels materials. Per exemple per analitzar la superfície d'un acer que ha estat tractat per carburació i mesurar així la seva duresa. Aquesta tècnica consisteix bàsicament en reduir l'esforç aplicat per únicament penetrar la superfície. Per aquest assaig s'utilitza una precàrrega menor de 3kg, seguida d'una càrrega més gran de 15, 30 o 45kg. Aquestes escales s'identifiquen mitjançant un número (15,30 o 45) i una lletra (N, T, W o Y) en funció del penetrador

[edita] Escales de duresa Rockwell

Símbol de l'escala Penetrador Càrrega (kg) Aplicacions
A Diamant 60 Acers tractats i sense tractar. Materials molt durs. Xapes dures i primes.
B Bola de 1/16 polzada 100 Acers recuits i normalitzats.
C Diamant 150 Acers tractats térmicament.
D Diamant 100 Acers cimentats.
E Bola de 1/8 polzada 100 Metalls tous i antifricció.
F Bola de 1/16 polzada 60 Bronze recuit.
G Bola de 1/16 polzada 150 Bronze fosforós i altres materials.
H Bola de 1/8 polzada 60 Metalls tous amb poca homogeneitat, foses amb base ferro.
K Bola de 1/8 polzada 150 Aplicacions anàlogues a l'anterior.

[edita] Escales de duresa Rockwell Superficial

Símbol de l'escala Penetrador Càrrega (kg) Aplicacions
15N Diamant 15 Acers nitrurats, cimentats i eines de gran duresa.
30N Diamant 30 Aplicacions anàlogues a l'anterior.
45N Diamant 45 Aplicacions anàlogues a l'anterior.
15T Bola de 1/16 polzada 15 Bronze, llautó i acers tous.
30T Bola de 1/16 polzada 30 Bronze, llautó i acers tous.
45T Bola de 1/16 polzada 45 Bronze, llautó i acers tous.
15W Bola de 1/8 polzada 15 Bronze, llautó i acers tous.
30W Bola de 1/8 polzada 30 Bronze, llautó i acers tous.
45W Bola de 1/8 polzada 45 Bronze, llautó i acers tous.

[edita] Nomenclatura

Les dureses Rockwell y Rockwell Superficial s'expressen mitjançant la següent fòrmula:

num HR Lletra \

On:

  • nº és la càrrega aplicada en Kg
  • HR és l'identificatiu de l'assaig Rockwell
  • Lletra va seguida d'HR i és la lletra identificativa de l'escala usada.

Un exemple per un material al que se li ha aplicat un esforç de 60kg i s'ha usat l'escala B seria:

60 HRB \

O per un material superficial que se li ha aplicat un esforç de 30kg amb una bola de 1/8 polzades

30 HR30W \


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