Rockwell-Härteskala
Rockwell-Skala: Maß für die Härte, eine Eigenschaft eines Materials
Die Härte ist eine Materialeigenschaft, keine grundlegende physikalische Eigenschaft. Er wird als Eindringwiderstand definiert und durch Messung der bleibenden Eindringtiefe bestimmt. Einfach gesagt, bei einer festen Kraft (Last) und einem gegebenen Eindringkörper gilt: je kleiner der Einzug, desto härter das Material.
Der Eindruckhärtewert wird durch Messen der Tiefe oder Fläche des Eindrucks mit einer von 12 verschiedenen Testmethoden ermittelt. Um mehr über die Grundlagen der Härteprüfung zu erfahren, klicken Sie hier.
Das Rockwell-Härteprüfverfahren, wie in ASTM E-18 definiert, ist das am häufigsten verwendete Härteprüfverfahren. Sie sollten sich eine Kopie dieses Standards besorgen, ihn lesen und vollständig verstehen, bevor Sie einen Rockwell-Test durchführen .
Der Rockwell-Test ist im Allgemeinen einfacher durchzuführen und genauer als andere Arten von Härteprüfmethoden. Die Rockwell-Prüfmethode wird bei allen Metallen angewendet, außer wenn die Struktur des zu prüfenden Metalls oder die Oberflächenbeschaffenheit zu große Abweichungen verursachen würden, wenn die Vertiefungen zu groß für die Anwendung wären oder wenn die Größe oder Form der Probe dies verbietet sein Nutzen.
Die Rockwell-Methode misst die dauerhafte Eindringtiefe, die durch eine Kraft/Last auf einen Eindringkörper erzeugt wird. Zunächst wird eine vorläufige Prüfkraft (allgemein als Vorlast oder Nebenlast bezeichnet) mit einem rautenförmigen oder kugelförmigen Eindringkörper auf eine Probe ausgeübt. Diese Vorspannung geht durch die Oberfläche, um die Auswirkungen der Oberflächenbeschaffenheit zu verringern. Nach Aufrechterhalten der Vorprüfkraft über eine vorgegebene Zeit wird die Grundtiefe des Eindrucks gemessen.
Nach der Vorlast wird eine zusätzliche Last, die so genannte Hauptlast , hinzugefügt, um die erforderliche Gesamttestlast zu erreichen. Diese Kraft wird für eine vorbestimmte Zeit (Stoppzeit) aufrechterhalten, um eine elastische Erholung zu ermöglichen. Diese Hauptlast wird dann freigegeben, um zur Vorlast zurückzukehren. Nach Aufrechterhaltung der Vorprüfkraft über eine vorgegebene Haltezeit wird die endgültige Eindringtiefe gemessen. Der Rockwell-Härtewert ergibt sich aus der Differenz zwischen den Basismaßen und der Endtiefe . Dieser Abstand wird in einen Härteindex umgerechnet. Die vorläufige Prüfkraft wird entfernt und der Eindringkörper wird von der Prüfprobe entfernt.
Vorläufige Testlasten (Vorlasten) reichen von 3 kgf (verwendet in der Rockwell-Skala „Surface“) bis 10 kgf (verwendet in der Rockwell-Skala „Regular“). Die Gesamttestkräfte reichen von 15 kgf bis 150 kgf (flach und normal) bis 500 bis 3000 kgf (Makrohärte).
Wie berechnet man den Rockwell-Index? Illustration der Testmethode
- A = vom Eindringkörper erreichte Tiefe nach Aufbringen der Vorspannung (geringfügige Belastung)
- B = Position des Eindringkörpers bei Volllast, kleineren und größeren Lasten
- C = Vom Eindringkörper erreichte Endposition nach elastischer Rückstellung des Probenmaterials
- D = Abstandsmessung , die die Differenz zwischen Vorlast- und Hauptlastposition darstellt. Dieser Abstand wird verwendet, um den Rockwell-Härteindex zu berechnen.
Es können verschiedene Arten von Eindringkörpern verwendet werden: konische Diamanten mit runder Spitze für härtere Metalle oder Kugeleindringkörper mit einem Durchmesser von 1/16" bis ½" für weichere Materialien.
Bei der Auswahl einer Rockwell-Skala besteht eine allgemeine Richtlinie darin, die Skala zu wählen, die die größtmögliche Belastung und den größtmöglichen Eindringkörper angibt, ohne die definierten Betriebsbedingungen zu überschreiten und Bedingungen zu berücksichtigen, die das Ergebnis der Prüfung beeinflussen können. Zu diesen Bedingungen gehören Proben, die unter der Mindestdicke für die Eindringtiefe liegen, ein Prüfeindruck, der zu nahe an den Rand der Probe oder einen anderen Eindruck fällt, oder die Prüfung an zylindrischen Proben .
Außerdem muss die Testachse innerhalb von 2 Grad zur Senkrechten liegen , um eine genaue Belastung zu gewährleisten; es darf keine Durchbiegung des Prüflings oder der Prüfvorrichtung während der Lastaufbringung durch Bedingungen wie Schmutz unter dem Prüfling oder auf der Hebeschraube geben. Es ist wichtig, die Oberflächenbeschaffenheit sauber zu halten und die Entkohlung aufgrund der Wärmebehandlung muss beseitigt werden.
Warum den Rockwell-Test verwenden, um die Härte von Messern zu messen?
Der Rockwell-Test hilft Messermachern, die drei wichtigsten Faktoren auszugleichen, die die Qualität ihres Endprodukts beeinflussen können: Härte, Flexibilität und Zähigkeit. Das richtige Gleichgewicht dieser drei Faktoren ermöglicht es ihnen, ein Messer herzustellen, das eine Schneide nimmt und sie unter verschiedenen Bedingungen hält, ohne sie zu beschädigen.
Kaufen Sie ein hochwertiges Messer und erleben Sie die dauerhafte Qualität und Freude an einem Messer mit dieser gut ausgeführten Balance.
Viele Abkürzungen, aber nur eine Skala
Es gibt verschiedene Abkürzungen , die ein Messermacher verwenden kann, um sich auf die Skala zu beziehen: HR, HRc, HR C, RC, Rc, C auf der Rockwell-Skala, Rockwell-C-Härte-Skala, Rockwell-C-Skala ... Wie auch immer man über Messerstähle schreibt beziehen sich alle auf dieselbe Skala (c). Das kann verwirrend sein, aber seien Sie sich bewusst, dass die Bewertungen gleich sind, egal wie der Messermacher die Skala abkürzt!
Geschichte der Rockwell-Skala
Stanley P. Rockwell war 1919 Metallurge in einer Kugellagerfabrik in Neuengland. Er entwickelte seine Härteskala, um die Härte von Lagerringen schnell , genau und wiederholbar zu messen.
Hersteller von Uhrenfedern bis hin zu Eisenbahnrädern brauchten schon lange einen solchen Test und wendeten die Rockwell-Skala bald auf alle Arten von Stahlteilen sowie andere Metallteile an. Schließlich wurde der Test angepasst, um nichtmetallische Materialien – sogar Kunststoffe – zu testen.
Wie wird die Rockwell-Härte gemessen?
Die Rockwell-Skala misst die relative Härte eines Metalls . Sie basiert auf der Tiefe der resultierenden Vertiefung, wenn ein schwerer Gegenstand darauf auftrifft. Wie gehen Sie also beim Testen von Metallen vor?
Zuerst muss das Metall wärmebehandelt und vollkommen flach sein. Andernfalls sind die Testergebnisse nicht genau.
Eine Methode besteht darin, einen Kegel mit Diamantspitze zu verwenden, um das Metall gewaltsam zu schlagen. Anschließend messen die Tester, wie tief der Kegel bei einer gegebenen Kraft eingedrungen ist. Schließlich wird diese Messung in eine Skala umgewandelt, die die verschiedenen getesteten Metalle und ihre Beziehungen zueinander zeigt.
Einer der kleinen Nachteile beim Testen einer Messerklinge ist, dass sie eine kleine Vertiefung in der Oberfläche der Klinge hinterlässt, die manche für einen Fehler oder Defekt halten könnten. Das Rockwell-Prüfzeichen kann verdeckt werden, wenn die Prüfung in einem vom Griff verdeckten Bereich durchgeführt wird.
Fügen Sie dieser Skala Zahlen hinzu
Der Rockwell -Test besteht eigentlich aus zwei Tests. Beim ersten Test wird nur leichter Druck mit einer Diamantspitze auf etwas ausgeübt, das wie ein Bleistift in einer Bohrmaschine aussieht. Dadurch wird sichergestellt, dass der Prüfbereich vollständig eben ist und ein Ziel für die Hauptdruckprüfung ist. Nach dieser ersten Messung wird der Test an genau derselben Stelle wiederholt. Der Druck wird für diesen zweiten Test beträchtlich erhöht, wobei ungefähr 300 Pfund Druck auf diese Diamantspitze ausgeübt werden.
Der Unterschied zwischen der für den ersten Test und den zweiten Test verwendeten Druckmenge ist der Rockwell-Härteindex. Zwei (oder mehr) Tests an demselben Metallstück ergeben einen Durchschnitt für dieses bestimmte Stück.
Warum eine Reihe von RC-Nummern?
Da der Rockwell-Test nur auf einem kleinen Bereich des Metalls durchgeführt wird, ist es möglich, dass ein benachbarter Bereich geringfügig andere Werte liefert. Auch der Rockwell-Test testet nur die Oberfläche des Materials. Es ist möglich, dass die Härte der Innenseite von der der Oberfläche abweicht.
Aus diesem Grund geben die Hersteller für ihre Messer in der Regel eine Reihe von Nummern an. Eine Reihe von Zahlen ermöglicht eine Fehlerspanne bei den Testergebnissen. Tatsächliche Ergebnisse für das gesamte Objekt fallen irgendwo in diesen Bereich.
