การจำแนกความแข็งต่างๆ ของเหล็ก

เครื่องทดสอบความแข็งลีบแบบพกพาสามารถแปลงเป็นความแข็ง Brinell (HB), Rockwell (HRC), Vickers (HV), ความแข็ง Shore (HS) หลังจากการวัด Leeb (HL) หรือใช้หลักลีบในการวัดค่าความแข็งโดยตรงด้วย Brinell (HB), Rockwell (HRC), Vickers (HV), Leeb (HL), Shore (HS)
HB - ความแข็งของบริเนล:
โดยทั่วไปจะใช้ความแข็งบริเนล (HB) เมื่อวัสดุอ่อนตัวลง เช่น โลหะที่ไม่ใช่เหล็ก เหล็ก ก่อนการอบชุบหรือหลังการอบอ่อน ความแข็งแบบร็อกเวลล์ (HRC) โดยทั่วไปจะใช้กับวัสดุที่มีความแข็งสูงกว่า เช่น ความแข็งหลังการอบชุบ เป็นต้น
ความแข็งบริเนล (HB) คือโหลดทดสอบในขนาดที่กำหนด ลูกบอลเหล็กชุบแข็งหรือลูกบอลคาร์ไบด์ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางหนึ่งถูกกดลงในพื้นผิวโลหะที่จะทดสอบ โหลดทดสอบจะคงอยู่ตามเวลาที่กำหนด จากนั้นจึงถอดโหลดออกเพื่อวัดเส้นผ่านศูนย์กลางของการเยื้องบนพื้นผิวที่จะทดสอบ ค่าความแข็งของบริเนลคือผลหารที่ได้จากการหารโหลดด้วยพื้นที่ผิวทรงกลมของการเยื้อง โดยทั่วไป ลูกเหล็กชุบแข็งที่มีขนาดที่กำหนด (ปกติจะมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 10 มม.) จะถูกกดลงบนพื้นผิววัสดุด้วยน้ำหนักที่แน่นอน (ปกติคือ 3,000 กก.) และคงไว้เป็นระยะเวลาหนึ่ง หลังจากเอาโหลดออกแล้ว อัตราส่วนของโหลดต่อพื้นที่การเยื้องคือค่าความแข็งบริเนล (HB) และหน่วยคือแรงกิโลกรัม/มม.2 (N/มม.2)
ความแข็งแบบร็อกเวลล์เป็นตัวกำหนดดัชนีค่าความแข็งโดยพิจารณาจากความลึกของการเสียรูปพลาสติกของการเยื้อง 0.002 มม. ใช้เป็นหน่วยความแข็ง เมื่อ HB>450 หรือตัวอย่างมีขนาดเล็กเกินไป จะไม่สามารถใช้การทดสอบความแข็ง Brinell ได้ และใช้การวัดความแข็งแบบ Rockwell แทน ใช้กรวยเพชรที่มีมุมยอด 120° หรือลูกเหล็กที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 1.59 หรือ 3.18 มม. เพื่อกดลงบนพื้นผิวของวัสดุที่ทดสอบภายใต้ภาระที่กำหนด และความแข็งของวัสดุจะคำนวณจากความลึก ของการเยื้อง ตามความแข็งของวัสดุทดสอบ จะแสดงเป็นสามระดับที่แตกต่างกัน:
HRA: คือความแข็งที่ได้จากการใช้โหลด 60 กก. และหัวกดรูปกรวยเพชร ซึ่งใช้สำหรับวัสดุที่มีความแข็งสูงมาก (เช่น ซีเมนต์คาร์ไบด์ เป็นต้น)
HRB: คือความแข็งที่ได้จากการใช้น้ำหนัก 100 กก. และลูกเหล็กชุบแข็งที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 1.58 มม. ซึ่งใช้สำหรับวัสดุที่มีความแข็งต่ำกว่า (เช่น เหล็กอบอ่อน เหล็กหล่อ เป็นต้น)
HRC: คือความแข็งที่ได้จากการใช้น้ำหนัก 150 กก. และหัวกดรูปกรวยเพชร ซึ่งใช้สำหรับวัสดุที่มีความแข็งสูงมาก (เช่น เหล็กชุบแข็ง เป็นต้น)
นอกจากนี้:
1.HRC หมายถึงระดับความแข็ง Rockwell C
2.HRC และ HB ใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิต
3.HRC ช่วงที่ใช้งานได้ HRC 20-67 เทียบเท่ากับ HB225-650
หากความแข็งสูงกว่าช่วงนี้ ให้ใช้ความแข็ง Rockwell A สเกล HRA
หากความแข็งต่ำกว่าช่วงนี้ ให้ใช้ความแข็ง Rockwell B สเกล HRB
ขีดจำกัดบนของความแข็ง Brinell คือ HB650 ซึ่งไม่สามารถสูงกว่าค่านี้ได้
4.หัวกดของเครื่องทดสอบความแข็ง Rockwell ระดับ C เป็นกรวยเพชรที่มีมุมยอด 120 องศา โหลดทดสอบเป็นค่าที่แน่นอน มาตรฐานจีนคือ 150 กิโลกรัม หัวกดของเครื่องทดสอบความแข็ง Brinell คือลูกบอลเหล็กชุบแข็ง (HBS) หรือลูกบอลคาร์ไบด์ (HBW) โหลดทดสอบจะแตกต่างกันไปตามเส้นผ่านศูนย์กลางของลูกบอล ตั้งแต่ 3000 ถึง 31.25 กก.
5. การเยื้องความแข็งแบบร็อกเวลล์มีขนาดเล็กมากและค่าที่วัดได้จะถูกแปลเป็นภาษาท้องถิ่น จำเป็นต้องวัดหลายจุดเพื่อหาค่าเฉลี่ย เหมาะสำหรับผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปและชิ้นบาง และจัดเป็นการทดสอบแบบไม่ทำลาย การเยื้องความแข็งของ Brinell มีขนาดใหญ่กว่า ค่าที่วัดได้แม่นยำ ไม่เหมาะสำหรับผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปและชิ้นบาง และโดยทั่วไปไม่จัดว่าเป็นการทดสอบแบบไม่ทำลาย
6. ค่าความแข็งของความแข็งแบบร็อกเวลล์เป็นตัวเลขที่ไม่มีชื่อและไม่มีหน่วย (ดังนั้นจึงไม่ถูกต้องที่จะเรียกความแข็งแบบร็อคเวลล์เป็นระดับหนึ่ง) ค่าความแข็งของความแข็งบริเนลมีหน่วยและมีความสัมพันธ์โดยประมาณกับความต้านทานแรงดึง
7. ความแข็งแบบร็อกเวลล์จะแสดงโดยตรงบนหน้าปัดหรือแสดงแบบดิจิทัล ใช้งานง่าย รวดเร็วและใช้งานง่าย และเหมาะสำหรับการผลิตจำนวนมาก ความแข็งของบริเนลต้องใช้กล้องจุลทรรศน์ในการวัดเส้นผ่านศูนย์กลางการเยื้อง จากนั้นจึงเงยหน้าขึ้นมองตารางหรือคำนวณ ซึ่งจะยุ่งยากในการใช้งานมากกว่า
8. ภายใต้เงื่อนไขบางประการ สามารถใช้ HB และ HRC ร่วมกันได้โดยการค้นหาจากตาราง สูตรการคำนวณทางจิตสามารถบันทึกคร่าวๆ ได้เป็น: 1HRCγ1/10HB
การทดสอบความแข็งเป็นวิธีการทดสอบที่ง่ายและสะดวกในการทดสอบสมบัติทางกล ในการใช้การทดสอบความแข็งเพื่อทดแทนการทดสอบคุณสมบัติทางกลบางอย่าง ในการผลิตจำเป็นต้องมีความสัมพันธ์ระหว่างความแข็งและความแข็งแกร่งในการแปลงที่แม่นยำยิ่งขึ้น
การปฏิบัติได้พิสูจน์แล้วว่ามีความสัมพันธ์ที่สอดคล้องกันโดยประมาณระหว่างค่าความแข็งต่างๆ ของวัสดุโลหะ และระหว่างค่าความแข็งและค่าความแข็งแรง เนื่องจากค่าความแข็งถูกกำหนดโดยความต้านทานการเปลี่ยนรูปพลาสติกเริ่มต้นและความต้านทานการเปลี่ยนรูปพลาสติกอย่างต่อเนื่อง ยิ่งความแข็งแรงของวัสดุสูงเท่าใด ความต้านทานการเปลี่ยนรูปพลาสติกก็จะสูงขึ้น และค่าความแข็งก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น