تحويل صلابة روكويل (HRC) مقابل تحويل صلابة برينل (HB)

لماذا نقيس الصلابة في المواد؟ يعد فهم كيفية المقارنة بين مقياس صلابة روكويل (HRC) ومقياس صلابة برينل (HB) أمرًا بالغ الأهمية لاختيار المواد المناسبة في الهندسة. تستكشف هذه المقالة الاختلافات بين هذين الاختبارين الشائعين للصلابة، وتشرح تطبيقاتهما وطرق التحويل. وفي النهاية، ستعرف كيفية تفسير قيم الصلابة هذه لاختيار المواد بشكل أفضل في مشاريعك.

كشف لغز تحويل صلابة روكويل (HRC) مقابل تحويل صلابة برينل (HB)

جدول المحتويات

1. الصلابة

الصلابة هي مؤشر أداء يستخدم لقياس ليونة أو صلابة المواد. هناك العديد من طرق اختبار الصلابة، ولكل منها مبادئ مختلفة، مما يؤدي إلى قيم صلابة ومعانٍ غير متشابهة تمامًا.

وأكثرها شيوعًا هو اختبار صلابة المسافة البادئة للحمل الساكن، وهي صلابة برينل (HB)، وصلابة روكويل (HRA، HRB، HRC)، وصلابة فيكرز (HV)، وصلابة البلاستيك المطاطي صلابة الشاطئ (HA، HD) وغيرها. وتمثل قيم الصلابة هذه مقاومة سطح المادة للتعرض للمسافة البادئة بواسطة جسم صلب.

تنتمي صلابة ليب (HL) وصلابة شور (HS) الأكثر شيوعًا إلى اختبار الصلابة الارتدادية، وتمثل قيمهما حجم عمل التشوه المرن للمعدن.

ولذلك، فإن الصلابة ليست كمية فيزيائية بحتة، ولكنها مؤشر أداء شامل يعكس مرونة المادة وليونتها وقوتها وصلابتها.

2. أنواع الصلابة

صلابة الفولاذ

رمز صلابة المعدن (الصلابة) H. اعتمادًا على طريقة اختبار الصلابة,

  • وعادةً ما يتم تمثيلها على أنها صلابة برينل (HB)، وروكويل (HRC)، وفيكرز (HV)، وليب (HL)، وما إلى ذلك، مع كون HB وHRC الأكثر استخدامًا.
  • يتميز HB بنطاق تطبيق واسع، في حين أن HRC مناسب للمواد ذات الصلابة السطحية العالية، مثل الصلابة المعالجة بالحرارة. ويكمن الفرق بين الاثنين في اختلاف رؤوس أجهزة اختبار الصلابة باختلاف رؤوس أجهزة اختبار الصلابة، حيث إن صلابة برينل جهاز اختبار الصلابة باستخدام كرة فولاذية وجهاز اختبار صلابة روكويل باستخدام الماس.
  • HV مناسب للتحليل المجهري. يستخدم جهاز فيكرز للصلادة (HV) حمولة تصل إلى 120 كجم ومسافة بادئة مخروطية مخروطية مربعة من الماس بزاوية علوية 136 درجة مضغوطة في سطح المادة. يتم حساب قيمة صلادة فيكرز (HV) بقسمة مساحة سطح المسافة البادئة في المادة على قيمة الحمل.
  • يستخدم جهاز اختبار الصلابة المحمول HL، سهل القياس، رأس كرة مرتد للارتطام بسطح الصلابة، مما ينتج عنه ارتداد. باستخدام نسبة سرعة ارتداد رأس الارتداد لرأس الارتطام عند 1 مم من سطح العينة إلى سرعة الارتطام لحساب الصلابة. المعادلة هي صلادة ليب HL = 1000 × VB (سرعة الارتداد) / VA (سرعة التصادم).
  • يمكن تحويل جهاز اختبار صلابة ليب المحمول الأكثر استخدامًا إلى: صلابة برينل (HB)، روكويل (HRC)، فيكرز (HV)، شور (HS) بعد قياس صلابة ليب (HL). أو يتم قياس قيمة الصلابة مباشرةً بواسطة برينل (HB)، روكويل (HRC)، فيكرز (HV)، ليب (HL)، شور (HS) باستخدام مبدأ ليب.

HB - صلابة برينل:

تُستخدم صلادة برينل (HB) بشكل عام عندما تكون المادة أكثر ليونة، مثل المعادن غير الحديدية، أو الفولاذ قبل المعالجة الحرارية أو بعد التلدين. تُستخدم صلابة روكويل (HRC) بشكل عام للمواد ذات الصلابة العالية، مثل صلابة ما بعد المعالجة الحرارية.

تستخدم صلادة برينل (HB) حمولة اختبار معينة للضغط على كرة فولاذية مقواة أو كرة من سبيكة صلبة بقطر معين في السطح المعدني المراد اختباره، والاحتفاظ بها لفترة زمنية محددة، ثم تفريغها وقياس قطر المسافة البادئة على السطح المختبر.

قيمة صلابة برينل هي حاصل القسمة الذي يتم الحصول عليه بقسمة الحمل على مساحة السطح الكروية للمسافة البادئة.

وهي عادةً: استخدام حمولة معينة (3000 كجم بشكل عام) للضغط على كرة فولاذية مقواة بحجم معين (قطرها عادةً 10 مم) في سطح المادة، والحفاظ عليها لفترة من الوقت، وتفريغها، وتكون نسبة الحمل إلى مساحة المسافة البادئة هي قيمة صلابة برينل (HB)، الوحدة هي كجم/مم2 (نيوتن/مم2).

الموارد البشرية - صلابة روكويل

تستخدم صلابة روكويل (HR-) عمق التشوه البلاستيكي للمسافة البادئة لتحديد مؤشر قيمة الصلابة. وحدة الصلابة هي 0.002 مم.

عندما يكون HB > 450 أو عندما تكون العينة صغيرة جدًا، لا يمكن استخدام اختبار صلابة برينل ويجب اعتماد قياس صلابة روكويل بدلاً من ذلك.

ويستخدم مخروطًا ماسيًا بزاوية قمة 120 درجة أو كرة فولاذية بقطر 1.59، 3.18 مم، تحت حمولة معينة، للضغط على سطح المادة المراد اختبارها، ويتم حساب صلابة المادة من عمق المسافة البادئة.

وفقًا للصلابة المختلفة لمادة الاختبار، يتم التعبير عنها بثلاثة مقاييس مختلفة:

  • HRA: الصلابة التي يتم الحصول عليها باستخدام حمولة 60 كجم ومخروط الماس، وتستخدم للمواد شديدة الصلابة (مثل الكربيدات الأسمنتية).
  • HRB: الصلابة التي يتم الحصول عليها باستخدام حمولة 100 كجم وكرة فولاذية مقواة بقطر 1.59 مم، وتستخدم للمواد ذات الصلابة الأقل (مثل الفولاذ الملدن والحديد الزهر، إلخ).
  • HRC: الصلابة التي يتم الحصول عليها باستخدام حمولة 150 كجم ومخروط الماس، وتستخدم للمواد ذات الصلابة العالية جدًا (مثل الفولاذ المروي).

علاوة على ذلك:

(1) تشير HRC إلى مقياس روكويل C.

(2) تستخدم HRC و HB على نطاق واسع في الإنتاج.

(3) نطاق HRC هو HRC 20-67، أي ما يعادل HB225-650.

إذا كانت الصلابة أعلى من هذا النطاق، يتم استخدام مقياس صلابة روكويل A HRA. إذا كانت الصلابة أقل من هذا النطاق، يتم استخدام مقياس صلابة روكويل ب HRB. الحد الأعلى لصلابة برينل هو HB650، ولا يمكن أن تتجاوز هذه القيمة.

(4) مقياس صلابة مقياس روكويل لاختبار الصلابة C هو مخروط ماسي بزاوية 120 درجة، وحمل الاختبار هو قيمة ثابتة، والمعيار الصيني هو 150 كجم من الماس.

إن أداة اختبار صلابة برينل عبارة عن كرة فولاذية مقواة (HBS) أو سبيكة صلبة الكرة (HBW)، وتختلف حمولة الاختبار باختلاف قطر الكرة، حيث تتراوح من 3000 إلى 31.25 كجم قدم.

(5) صلابة روكويل لها مسافات بادئة صغيرة، والقيمة المقاسة محلية، ويجب الحصول على متوسط القيمة بقياس عدة نقاط، وهي مناسبة للمنتجات النهائية والألواح الرقيقة، وتنتمي إلى فئة الاختبارات غير المدمرة.

تكون المسافة البادئة لصلابة برينل أكبر، والقيمة المقاسة دقيقة، وغير مناسبة للمنتجات النهائية والألواح الرقيقة، ولا تنتمي عمومًا إلى فئة الاختبارات غير المدمرة.

(6) قيمة صلابة روكويل هي رقم بلا اسم، بدون وحدة. (ولذلك، من الخطأ الإشارة إلى صلابة روكويل من حيث الدرجة).

صلابة برينل لها وحدة، ولها علاقة تقريبية معينة مع قوة الشد.

(7) يتم عرض صلابة روكويل مباشرة على القرص أو يمكن عرضها رقميًا، وهي مريحة في التشغيل وسريعة وبديهية ومناسبة للإنتاج بكميات كبيرة.

وتتطلب صلابة برينل قياس قطر المسافة البادئة بالمجهر، ثم البحث في الجدول أو حسابها، فالعملية أكثر تعقيدًا.

(8) في ظل ظروف معينة، يمكن تحويل HB و HRC بالبحث في الجدول. يمكن تذكر معادلة الحساب الذهني تقريبًا على النحو التالي: 1HRC≈1/10HB.

3. جدول مقارنة قوة الشد بصلابة فيكرز وصلابة برينل وصلابة روكويل

وفقًا للمعيار الألماني DIN50150، فيما يلي جدول مقارنة قوة الشد بصلابة فيكرز وصلابة برينل وصلابة روكويل لمجموعة من مواد الصلب شائعة الاستخدام:


قوة الشد
ر م
ن/ملم2 
الجهد العاليإتش بيلجنة حقوق الإنسان
2508076.0
2708580.7
2859085.2
3059590.2
32010095.0
33510599.8
350110105
370115109
380120114
400125119
415130124
430135128
450140133
465145138
480150143
490155147
510160152
530165156
545170162
560175166
575180171
595185176
610190181
625195185
640200190
660205195
675210199
690215204
705220209
720225214
740230219
755235223
77024022820.3
78524523321.3
80025023822.2
82025524223.1
83526024724.0
85026525224.8
86527025725.6
88027526126.4
90028026627.1
91528527127.8
93029027628.5
95029528029.2
96530028529.8
99531029531.0
103032030432.2
106033031433.3
109534032334.4
112535033335.5
111536034236.6
119037035237.7
122038036138.8
125539037139.8
129040038040.8
132041039041.8
135042039942.7
138543040943.6
142044041844.5
145545042845.3
148546043746.1
152047044746.9
1555480(456)47.7
1595490(466)48.4
1630500(475)49.1
1665510(485)49.8
1700520(494)50.5
1740530(504)51.1
1775540(513)51.7
1810550(523)52.3
1845560(532)53.0
1880570(542)53.6
1920580(551)54.1
1955590(561)54.7
1995600(570)55.2
2030610(580)55.7
2070620(589)56.3
2105630(599)56.8
2145640(608)57.3
2180650(618)57.8
 660 58.3
 670 58.8
 680 59.2
 690 59.7
 700 60.1
 720 61.0
 740 61.8
 760 62.5
 780 63.3
 800 64.0
 820 64.7
 840 65.3
 860 65.9
 880 66.4
 900 67.0
 920 67.5
 940 68.0

4. جدول العلاقة التقريبي للصلابة المختلفة

باركولبرينيلفيكرزويبسترروكويل
GYZJ10 مم5 كجمB
934-1500 كجمBEFH
352132
362235
372337
382440
392542
40252645
41252747
42262849
43272951
44273054
45283056
46293158
4730322360
4830330.72662
4931341.32864
5032351.93166
5133362.53468
5234383.13670
5335393.6393072
5437404.2413473
5538414.7443775
5639435.3464077
5740445.8484378
5842456.3504680
5943476.8534882
6045497.3555183
6146507.8575485
6248528.3595686
6350548.8615988
6451569.2636189
6553589.7656390
66556010.1676692
67576210.6696893
باركولفيكرزويبسترروكويل
GYZJ10 مم5 كجمB
934-1500 كجمBEFH
68606511717094
69626711.4737295
70647011.817757497
71677212.223767598
72697512.628787799
73727812.9338079100
74758113.3388180101
75788513.7428382102
76808814478483103
77849214.3518685104
78879514.7558786105
79909915598988106
809410315.3639089106
819710815.6669190107
8210111215.9709291108
8310511716.2739492109
8410912116.4769593109
8511312616.7799694110
8611713116.9819795111
8712113717.2849896111
8812614217.4869997112
8913017.68810098112
9013517.89010198113
911401810299114
9214518.2103100
9318.4103100
9418.6104101
9518.7105102
9618.9106102
9719106103
9819.2107
9819.3107
10019.4108

5. قيمة التحويل التقريبية لصلابة برينل الصلب

إتش بيالجهد العاليHRAHRBلجنة حقوق الإنسانتنمية الموارد البشريةالنظام المنزليقوة الشد
ميجا باسكال
المجال القياسيكرة كربيد التنجستن كربيد التنجستن
94085.66876.997
92085.367.576.596
900856776.195
-76788084.766.475.793
-75786084.465.975.392
-74584084.165.374.891
-73382083.864.774.390
-72280083.46473.888
-712
-7107808363.373.387
-69876082.662.572.686
-68474082.261.872.1
-68273782.261.77284
-67072081.86171.583
-65670081.360.170.8
-65369781.26070.781
-64769081.159.770.5
-63868080.859.270.180
63067080.658.869.8
62766780.558.769.779
67780.759.170
60164079.857.368.777
64079.857.368.7
57861579.15667.775
60778.855.667.4
55559178.454.766.7732055
579785466.12015
53456977.853.565.8711985
53377.152.5651915
51454776.952.164.7701890
-49553976.751.664.31855
53076.451.163.91825
49552876.35163.8681820
-47751675.950.363.21780
50875.649.662.71740
47750875.649.662.7661740
-46149575.148.861.91680
49174.948.561.71670
46149174.948.561.7651670
44447474.347.2611595
47274.247.160.81585
44447274.247.160.8631585
42942945573.445.759.7611510
41541544072.844.558.8591460
4014014257243.157.8581390
38838841071.441.856.8561330
37537539670.640.455.7541270
3633633837039.154.6521220
35235237269.3-11037.953.8511180
34134136068.7-10936.652.8501130
33133135068.1-108.535.551.9481095
32132133967.5-10834.351471060
31131132866.9-107.533.150461025
30230231966.3-10732.149.3451005
29329330965.7-10630.948.343970
28528530165.3-105.529.947.6950
27727729264.6-104.528.846.741925
26926928464.1-10427.645.940895
26226227663.6-10326.64539875
25525526963-10225.444.238850
24824826162.5-10124.243.237825
24124125361.810022.84236800
  
23523524761.49921.741.435785
22922924160.898.220.540.534765
22322323497.3-18.8
21721722896.4-17.533725
21221222295.5-16705
20720721894.6-15.232690
20120121293.8-13.831675
19719720792.8-12.730655
19219220291.9-11.529640
18718719690.7-10620
18318319290-928615
17917918889-827600
17417418287.8-6.4585
17017017886.8-5.426570
16716717586-4.4560
16316317185-3.325545
15615616382.9-0.9525
14914915680.823505
14314315078.722490
13713714376.421460
13113113774450
1261261327220435
12112112769.819415
11611612267.618400
11111111765.715385
لا تنس أن المشاركة تعني الاهتمام! : )
شين
المؤلف

شين

مؤسس MachineMFG

بصفتي مؤسس شركة MachineMFG، فقد كرّستُ أكثر من عقد من حياتي المهنية في مجال تصنيع المعادن. وقد أتاحت لي خبرتي الواسعة أن أصبح خبيرًا في مجالات تصنيع الصفائح المعدنية، والتصنيع الآلي، والهندسة الميكانيكية، وأدوات الماكينات للمعادن. أفكر وأقرأ وأكتب باستمرار في هذه المواضيع، وأسعى باستمرار للبقاء في طليعة مجال عملي. فلتكن معرفتي وخبرتي مصدر قوة لعملك.

قد يعجبك أيضاً
اخترناها لك فقط من أجلك. تابع القراءة وتعرف على المزيد!

ميكانيكا الكسور 101: فهم الأساسيات

تخيل تعطل أحد المكونات الهامة بشكل غير متوقع، مما يؤدي إلى عواقب كارثية. هنا يأتي دور ميكانيكا الكسر. تستكشف هذه المقالة أساسيات ميكانيكا الكسر، وتسلط الضوء على كيفية فهم ميكانيكا الكسر...
تصنيف زيوت التشحيم واختيارها دليل شامل

تصنيف واختيار زيوت التشحيم: دليل شامل

تخيل عالمًا بدون مواد تشحيم. تتوقف الآلات عن العمل، وتتعطل المحركات، ويتوقف التقدم. في هذه المقالة، نغوص في عالم تصنيف زيوت التشحيم واختيارها المعقد، وننظر في عالم...
الماكينةMFG
ارتقِ بعملك إلى المستوى التالي
اشترك في نشرتنا الإخبارية
آخر الأخبار والمقالات والمصادر التي يتم إرسالها إلى صندوق الوارد الخاص بك أسبوعياً.

اتصل بنا

سيصلك ردنا خلال 24 ساعة.