Rockwell

Rockwellin kovuusmittaus on standardoitu ja laajalti käytetty menetelmä materiaalien kovuuden määrittämiseen. Menetelmä perustuu paininlaitteella tehtävän tunkeuman syvyyden mittaamiseen koekappaleeseen tietyissä olosuhteissa. Rockwellin menetelmä on suosittu sen nopeuden, yksinkertaisuuden ja luotettavuuden vuoksi.

Mittausmenetelmän Periaate

Rockwellin kovuusmittaus perustuu kahteen vaiheeseen:

• Esikuormitus: Ensimmäisessä vaiheessa paininkärki asetetaan materiaalin pinnalle ja siihen kohdistetaan esikuorma. Tämä vaihe poistaa mahdolliset pinnan epätasaisuudet ja varmistaa, että paininkärki on kunnolla kontaktissa materiaalin kanssa.
• Pääkuormitus: Toisessa vaiheessa esikuormituksen päälle lisätään varsinainen pääkuormitus. Paininkärki tunkeutuu materiaalin pintaan, ja tunkeuman syvyys mitataan. Kun pääkuormitus poistetaan, esikuormitus jää edelleen vaikuttamaan, ja tunkeuman jälkeinen syvyys mitataan.
• Rockwellin kovuusluku (HR) saadaan mittaamalla tunkeuman syvyyden muutos ennen ja jälkeen kuormituksen.

Paininkärjet

Rockwellin menetelmässä käytetään erilaisia paininkärkiä riippuen mitattavasta materiaalista ja käytetystä kuormituksesta:

• Timanttikartio: Käytetään kovien materiaalien, kuten karkaistujen terästen ja keraamisten materiaalien, mittaamiseen. Timanttikartio kestää hyvin kovuutta ja kulumista.
• Kovametallikuula: Kovametallikuula (yleensä volframikarbidikuula) on yleisin paininkärki Rockwellin kokeessa ja soveltuu monenlaisiin materiaaleihin, mukaan lukien teräkset, valumetallit ja seokset.
• Teräskuula: Käytetään pehmeämpien materiaalien, kuten alumiinin ja kuparin, kovuuden mittaamiseen. Teräskuula voi antaa erilaisia tuloksia kuin kovametallikuula, joten paininkärjen valinnalla on suuri merkitys tulosten tarkkuuden varmistamiseksi.

Edut ja Käyttökohteet

Rockwellin menetelmä tarjoaa useita etuja, jotka tekevät siitä ihanteellisen monenlaisiin teollisuuden ja tutkimuksen tarpeisiin:

• Nopeus ja yksinkertaisuus: Mittausprosessi on nopea ja suoraviivainen, mikä tekee siitä helpon toteuttaa ja sopivan laadunvalvontaan.
• Monipuolisuus: Eri paininkärkien ja kuormitusten ansiosta Rockwellin menetelmä soveltuu laajasti eri materiaalien, kuten metallien, seosten ja muovien, kovuuden mittaamiseen.
• Toistettavuus ja vertailtavuus: Rockwellin kovuusmittaus tarjoaa toistettavia tuloksia, ja sen standardointi mahdollistaa tulosten vertailun eri laboratorioiden ja käyttöpaikkojen välillä.

Käytännön Esimerkkejä

Konepajateollisuudessa Rockwellin kovuusmittaus on yleinen menetelmä, ja sitä käytetään erilaisille koneenosille ja materiaaleille. Seuraavassa on joitakin esimerkkejä Rockwellin kovuusasteikolla mitatuista kovuuksista:

• Karkaistu teräs (HRC): Karkaistujen terästen kovuus mitataan usein Rockwell C -asteikolla (HRC). Esimerkiksi työkaluterästen kovuus voi olla välillä 58-64 HRC.
• Ruostumaton teräs (HRB): Pehmeämmille teräksille, kuten monille ruostumattomille teräslajeille, käytetään Rockwell B -asteikkoa (HRB). Ruostumattomien terästen kovuus voi olla tyypillisesti 70-90 HRB.
• Alumiiniseokset (HRB ja HRF): Alumiiniseokset mitataan usein Rockwell B- ja F-asteikoilla, joissa kovuus voi vaihdella 20-80 HRB tai 20-60 HRF välillä.

Yhteenveto

Rockwellin kovuusmittaus on tehokas ja laajalti käytetty menetelmä materiaalien kovuuden määrittämiseen. Se tarjoaa nopean, yksinkertaisen ja luotettavan tavan arvioida materiaalien ominaisuuksia erilaisissa teollisissa ja tutkimuksellisissa sovelluksissa. Oikean paininkärjen valinta on olennaista tarkkojen ja luotettavien tulosten saavuttamiseksi. Menetelmän monipuolisuus ja standardointi tekevät siitä olennainen työkalu laadunvalvonnassa ja materiaalitutkimuksessa.