خدمات آزمایشگاهی آزمون سختی سنجی قطعات

آزمون سختی سنجی یکی از روش‌های کلیدی برای ارزیابی خواص مکانیکی مواد است.  این آزمون به ما کمک می‌کند تا سختی مواد مختلف را اندازه‌گیری کرده و اطلاعاتی درباره قابلیت‌های آنها در برابر سایش، خمش و شکست ارائه دهیم. سختی سنجی می‌تواند به روش‌های مختلفی انجام شود که هر یک از آنها ویژگی‌ها و کاربردهای خاص خود را دارند. در ادامه به بررسی انواع روش‌های آزمون سختی سنجی و استانداردهای مربوط به آنها می‌پردازیم.

انواع روش‌های انجام آزمون سختی سنجی قطعات

1. آزمون سختی سنجی به روش مینرالوژی (MOHS)

• تعریف: این روش بر اساس مقیاس سختی مینرالوژی، سختی مواد را با استفاده از 10 ماده معدنی مختلف اندازه‌گیری می‌کند.
• روش کار: در این روش، یک ماده سخت‌تر از مواد دیگر به سطح ماده مورد آزمایش کشیده می‌شود و بر اساس توانایی ماده در خراشیده نشدن، سختی آن تعیین می‌شود.
• مقیاس: مقیاس سختی MOHS از 1 (گچ) تا 10 (الماس) متغیر است.
• کاربرد: این روش بیشتر برای مواد معدنی و سنگ‌ها استفاده می‌شود.

2. آزمون سختی سنجی به روش برینل (HB)

• تعریف: آزمون برینل سختی را با استفاده از یک توپ فولادی یا کاربید تنگستن که به سطح ماده فشار داده می‌شود، اندازه‌گیری می‌کند.
• روش کار: در این آزمون، یک توپ با قطر مشخص به سطح ماده تحت بار مشخص فشار داده می‌شود و سپس قطر اثر بر روی سطح اندازه‌گیری می‌شود.
• مقیاس: سختی برینل با فرمولی خاص محاسبه می شود.
• کاربرد: این روش برای مواد نرم و متوسط مانند فولاد و آلومینیوم مناسب است.

3. آزمون سختی سنجی به روش ویکرز (HV)

• تعریف: آزمون ویکرز از یک هرم الماس با زاویه 136 درجه به عنوان نوک سختی‌سنج استفاده می‌کند.
• روش کار: در این آزمون، نوک الماس به سطح ماده تحت بار مشخصی فشار داده می‌شود و ابعاد اثر بر روی سطح اندازه‌گیری می‌شود.
• مقیاس: سختی ویکرز نیز با فرمول خاص خود محاسبه می شود.
• کاربرد: این روش برای مواد سخت و با دقت بالا مانند فولادهای آلیاژی و سرامیک‌ها مناسب است.

4. آزمون سختی سنجی به روش راکول (HRC)

• تعریف: آزمون راکول یکی از سریع‌ترین روش‌های سختی سنجی است که با استفاده از یک سوزن الماس یا توپ فولادی انجام می‌شود.
• روش کار: در این روش، بار اولیه به سطح ماده اعمال می‌شود و سپس بار اضافی به آن اضافه می‌شود. پس از برداشتن بار اضافی، عمق اثر اندازه‌گیری می‌شود.
• مقیاس: مقیاس راکول شامل مقیاس‌های مختلفی است، مانند HRA، HRB و HRC، که HRC برای مواد سخت مانند فولادهای سخت استفاده می‌شود.
• کاربرد: این روش برای مواد سخت و مقاوم به سایش، مانند فولادهای سخت، مناسب است.

5. آزمون سختی به روش سنج نوپ (HK)

• تعریف: آزمون نوپ از یک نوک الماس با زاویه 136 درجه استفاده می‌کند و مشابه روش ویکرز است.
• روش کار: در این آزمون، نوک الماس به سطح ماده تحت بار مشخصی فشار داده می‌شود و ابعاد اثر اندازه‌گیری می‌شود.
• مقیاس: سختی نوپ به صورت عددی مشابه با ویکرز گزارش می‌شود و معمولاً برای مواد بسیار سخت و نازک استفاده می‌شود.
• کاربرد: این روش برای مواد نازک و سخت مانند پوشش‌های سرامیکی و فیلم‌های نازک مناسب است.

استانداردهای روش‌های سختی سنجی قطعات

استانداردهای مختلفی برای آزمون سختی سنجی وجود دارد که هر یک از آنها به تعریف روش‌ها، تجهیزات و الزامات آزمون می‌پردازند. برخی از این استانداردها عبارتند از:

• ASTM E10: استاندارد آزمون سختی برینل.
• ASTM E18: استاندارد آزمون سختی راکول.
• ASTM E384: استاندارد آزمون سختی ویکرز و نوپ.
• ISO 6506: استاندارد آزمون سختی برینل.
• ISO 6507: استاندارد آزمون سختی ویکرز.
• ISO 6508: استاندارد آزمون سختی راکول.

نتیجه‌گیری

آزمون سختی سنجی یکی از ابزارهای کلیدی در ارزیابی خواص مکانیکی مواد است. انتخاب روش مناسب برای سختی سنجی بستگی به نوع ماده، دقت مورد نیاز و شرایط آزمایش دارد. با رعایت استانداردهای مربوطه، می‌توان به نتایج دقیق و قابل اعتمادی در آزمون سختی سنجی دست یافت.