چگونه سختی فولاد ضد زنگ خورده را اندازه‌گیری کنیم؟

مواد فولاد ضد آب و هوا در صنایع مختلف کاربرد دارند. مواد مختلف فولاد ضد آب و هوا سختی متفاوتی دارند. چگونه می‌توانیم سختی فولاد ضد آب و هوا را آزمایش کنیم؟

سختی فولاد ضد آب و هوا چقدر است؟

سختی یکی از شاخص‌های برای ارزیابی ویژگی‌های ماده است و معمولاً به عنوان توانایی ماده در مقاومت مقابل تغییر شکل پلاستیک محلی تعریف می‌شود. این توانایی نشان دهنده این است که آیا ماده تحت فشار خارجی، خط کشیدن یا سوختگی به طور دائمی تغییر شکل خواهد کرد یا خراب خواهد شد. هرچه ماده سخت‌تر باشد، مقاومت بیشتری در برابر تغییر شکل دارد، که این به معنای این است که احتمال تغییر شکل کمتر است.

پس از اینکه کارخانه فولاد فولاد را تولید می‌کند، برخی از روش‌های استاندارد آزمون سختی برای تعیین مقدار سختی آن استفاده می‌شود، که معمولاً کمک می‌کند تا تنش کششی آن تعیین شود. مقدار سختی فولاد راستنی، تعیین می‌کند که آیا مناسب طراحی یا استفاده مورد نظر است یا خیر.

چه عواملی می‌توانند بر سختی فولاد راستنی تأثیر بگذارند؟

عوامل مؤثر زیادی وجود دارد و عوامل رایج شامل ترکیب شیمیایی، ساختار میکروسکوپی، روش پخت حرارتی و غیره است.

ترکیب شیمیایی:

- کروم: مقاومت علیه فرسودگی را افزایش می‌دهد و کمک می‌کند تا سختی افزایش یابد.

- نیکل: بهبود تراوگی و استحکام را افزایش می‌دهد که ممکن است سختی را کاهش دهد.

- کربن: هر چه محتوای کربن بیشتر باشد، سختی بیشتری خواهد داشت، به ویژه برای نوع مارتنسیتی.

- مولیبدنوم: مقاومت ضد خوردگی را افزایش می‌دهد و ممکن است سختی برخی آلیاژها را افزایش دهد.

ساختار徼ی:

- ساختار آستنیت: معمولاً به دلیل ساختار مکعبی مرکزی، نرم است.

- ساختار فریت: سختی و قدرت متوسطی ارائه می‌دهد.

- ساختار مارتنسیت: از طریق فرآیندهای تبدیلی در حین شیرین کردن، سختی بالا به دست می‌آید.

درمان حرارتی:

- شیرین کردن: سرد شدن سریع از دماهای بالا سختی را افزایش می‌دهد، به ویژه در فولادستیل مارتنسیتی.

- سنگین کردن: گرم کردن فولاد شیرین شده به دماهای پایین‌تر، هشداراکی را کاهش می‌دهد در حالی که برخی از سختی را حفظ می‌کند.

روش‌های آزمایش سختی فولادستیل چیست؟

چندین مقیاس مختلف برای آزمون سختی فولاد راستنی استفاده می‌شود که شایع‌ترین آن‌ها شامل سختی برینل (HB)، سختی راکول (HR) و سختی ویکرز (HV) هستند.

1. سختی برینل (HB)

روش آزمایش: آزمون سختی برینل شامل فشار دادن یک توپ فولاد سخت یا توپ کربید به روی سطح فولاد راستنی تحت بار مشخص است. قطر حفره ایجاد شده اندازه‌گیری می‌شود و مقدار سختی برینل محاسبه می‌شود.

واحد: با HB (مقدار سختی برینل) بیان می‌شود، که مقادیر بزرگتر نشان‌دهنده سختی بیشتر است.

مواد قابل استفاده: مناسب برای فلزات و آلیاژ‌های نرم‌تر است، معمولاً برای موادی مانند فولاد خام، مس و آلومینیوم استفاده می‌شود.

2. سختی راکول (HR)

روش آزمایش: استفاده از یک بور حاد کوچک (معمولاً الماس) یا یک توپ فولاد برای فشار دادن به ماده تحت بار مشخص، و اندازه‌گیری تفاوت عمق ماده تحت بار و پس از حذف بار.

واحد: به صورت HR بیان می‌شود، چندین مقیاس وجود دارد (مانند HRA، HRB، HRC و غیره)، که در میان آنها مقیاس HRC پرکاربردترین آن است و برای موادی با سختی بیشتر (مانند فولاد راست) مناسب است.

مواد قابل استفاده: برای موادی با سختی بالا مناسب است، می‌تواند به سرعت آزمایش شود و به طور گسترده در آزمون سختی مواد فلزی استفاده می‌شود.

۳. سختی ویکرز (HV)

روش آزمایش: آزمون سختی ویکرز از یک مهره ماسه‌ای به شکل هرمی برای ایجاد حفره استفاده می‌کند، قطر قطر حفره تحت میکروسکو اندازه‌گیری می‌شود و مقدار عدد سختی محاسبه می‌شود.

واحد: به صورت HV بیان می‌شود، هرچه مقدار بزرگتر باشد، سختی بیشتری دارد.

مواد قابل استفاده: برای تمام مواد فلزی مناسب است، به خصوص در اندازه‌گیری سختی لوازم نازک، نمونه‌های کوچک و سختی سطحی.

نتیجه گیری:

سختی فولاد راستن، یکی از ویژگی‌های فیزیکی مهم آن است که به طور مستقیم بر دامنه کاربرد و عملکرد پردازش آن تأثیر می‌گذارد. با درک سختی فولاد راستن و عوامل موثر بر آن، می‌توانیم بهتر بیندیشیم تا ماده مناسب فولاد راستن را برای نیازهای مهندسی خاص انتخاب کنیم.