De meest gebruikte methoden in de productie zijn de inpershardingstests, zoals de Brinell-hardheid, Rockwell-hardheid, Vickers-hardheid en microhardheid. De verkregen hardheidswaarde geeft in wezen de weerstand van het metalen oppervlak tegen plastische vervorming als gevolg van het indringen van vreemde voorwerpen weer.
Hieronder volgt een korte introductie tot de verschillende hardheidseenheden:
1. Brinell-hardheid (HB)
Druk een gehard stalen kogel van een bepaalde grootte (meestal 10 mm in diameter) met een bepaalde belasting (doorgaans 3000 kg) in het oppervlak van het materiaal en houd deze gedurende een bepaalde tijd vast. Nadat de belasting is verwijderd, is de verhouding tussen de belasting en het indrukoppervlak de Brinell-hardheidswaarde (HB), uitgedrukt in kilogramkracht/mm² (N/mm²).
2. Rockwell-hardheid (HR)
Wanneer HB > 450 of het monster te klein is, kan de Brinell-hardheidstest niet worden gebruikt en moet in plaats daarvan de Rockwell-hardheidsmeting worden uitgevoerd. Hierbij wordt een diamantkegel met een tophoek van 120° of een stalen kogel met een diameter van 1,59 mm en 3,18 mm onder een bepaalde belasting in het oppervlak van het te testen materiaal gedrukt. De hardheid van het materiaal wordt vervolgens bepaald aan de hand van de indrukdiepte. Afhankelijk van de hardheid van het testmateriaal kan deze worden uitgedrukt in drie verschillende schalen:
HRA: Dit is de hardheid die wordt verkregen door een belasting van 60 kg te gebruiken in combinatie met een diamantconusindenter, en wordt gebruikt voor materialen met een extreem hoge hardheid (zoals gecementeerd hardmetaal, enz.).
HRB: Dit is de hardheid die wordt verkregen door een belasting van 100 kg te gebruiken met een geharde stalen kogel met een diameter van 1,58 mm. Het wordt gebruikt voor materialen met een lagere hardheid (zoals gegloeid staal, gietijzer, enz.).
HRC: Dit is de hardheid die wordt verkregen door een belasting van 150 kg en een diamantkegelindenter te gebruiken, en wordt gebruikt voor materialen met een hoge hardheid (zoals gehard staal, enz.).
3 Vickers-hardheid (HV)
Gebruik een vierkante diamantconus-indenter met een belasting van minder dan 120 kg en een tophoek van 136° om in het materiaaloppervlak te drukken, en deel het oppervlak van de indrukput in het materiaal door de belastingwaarde. Dit is de Vickers-hardheid HV-waarde (kgf/mm²).
Vergeleken met de Brinell- en Rockwell-hardheidstesten heeft de Vickers-hardheidstest veel voordelen. Net als bij Brinell kent Vickers geen beperkingen wat betreft de specifieke belasting P en de diameter D van de indrukker, en is er geen probleem met vervorming van de indrukker. Ook is er geen probleem met de Rockwell-hardheidswaarden die niet uniform zijn. Bovendien kan Vickers, net als Rockwell, zowel zachte als harde materialen testen en kan het de hardheid van extreem dunne onderdelen (of dunne lagen) beter meten dan Rockwell, iets wat met de Rockwell-oppervlaktehardheidstest alleen mogelijk is. Zelfs onder deze voorwaarden zijn de resultaten echter alleen binnen de Rockwell-schaal te vergelijken en niet uniform met andere hardheidsniveaus. Daarnaast gebruikt Rockwell de indrukdiepte als meetindex, en omdat de indrukdiepte altijd kleiner is dan de indrukbreedte, is de relatieve fout groter. Daarom zijn de Rockwell-hardheidsgegevens minder stabiel dan die van Brinell en Vickers, en uiteraard ook minder nauwkeurig dan die van Vickers.
Er bestaat een bepaalde conversierelatie tussen Brinell, Rockwell en Vickers, en er is een tabel met conversierelaties die kan worden opgevraagd.
Geplaatst op: 16 maart 2023
