ਸਟੀਲ ਲਈ ਤਿੰਨ ਕਠੋਰਤਾ ਮਾਪਦੰਡ

ਕਿਸੇ ਧਾਤ ਦੀ ਸਮੱਗਰੀ ਦੀ ਸਖ਼ਤ ਵਸਤੂਆਂ ਦੁਆਰਾ ਸਤ੍ਹਾ ਦੇ ਇੰਡੈਂਟੇਸ਼ਨ ਦਾ ਵਿਰੋਧ ਕਰਨ ਦੀ ਯੋਗਤਾ ਨੂੰ ਕਠੋਰਤਾ ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਵੱਖ-ਵੱਖ ਟੈਸਟ ਵਿਧੀਆਂ ਅਤੇ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨ ਦਾਇਰੇ ਦੇ ਅਨੁਸਾਰ, ਕਠੋਰਤਾ ਨੂੰ ਬ੍ਰਾਈਨਲ ਕਠੋਰਤਾ, ਰੌਕਵੈੱਲ ਕਠੋਰਤਾ, ਵਿਕਰਸ ਕਠੋਰਤਾ, ਕਿਨਾਰੇ ਕਠੋਰਤਾ, ਮਾਈਕ੍ਰੋਕਠੋਰਤਾ ਅਤੇ ਉੱਚ ਤਾਪਮਾਨ ਕਠੋਰਤਾ ਵਿੱਚ ਵੰਡਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਪਾਈਪਾਂ ਲਈ ਤਿੰਨ ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ ਵਰਤੀਆਂ ਜਾਂਦੀਆਂ ਕਠੋਰਤਾਵਾਂ ਹਨ: ਬ੍ਰਾਈਨਲ, ਰੌਕਵੈੱਲ ਅਤੇ ਵਿਕਰਸ ਕਠੋਰਤਾ।

A. ਬ੍ਰਿਨੇਲ ਕਠੋਰਤਾ (HB)

ਇੱਕ ਖਾਸ ਵਿਆਸ ਦੀ ਸਟੀਲ ਬਾਲ ਜਾਂ ਕਾਰਬਾਈਡ ਬਾਲ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਨਮੂਨੇ ਦੀ ਸਤ੍ਹਾ 'ਤੇ ਨਿਰਧਾਰਤ ਟੈਸਟ ਫੋਰਸ (F) ਨਾਲ ਦਬਾਓ। ਨਿਰਧਾਰਤ ਹੋਲਡਿੰਗ ਸਮੇਂ ਤੋਂ ਬਾਅਦ, ਟੈਸਟ ਫੋਰਸ ਨੂੰ ਹਟਾਓ ਅਤੇ ਨਮੂਨੇ ਦੀ ਸਤ੍ਹਾ 'ਤੇ ਇੰਡੈਂਟੇਸ਼ਨ ਵਿਆਸ (L) ਨੂੰ ਮਾਪੋ। ਬ੍ਰਿਨੇਲ ਕਠੋਰਤਾ ਮੁੱਲ ਟੈਸਟ ਫੋਰਸ ਨੂੰ ਇੰਡੈਂਟ ਕੀਤੇ ਗੋਲੇ ਦੇ ਸਤਹ ਖੇਤਰ ਦੁਆਰਾ ਵੰਡ ਕੇ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਭਾਗ ਹੈ। HBS (ਸਟੀਲ ਬਾਲ) ਵਿੱਚ ਦਰਸਾਇਆ ਗਿਆ, ਇਕਾਈ N/mm2 (MPa) ਹੈ।

ਗਣਨਾ ਫਾਰਮੂਲਾ ਇਹ ਹੈ:
ਫਾਰਮੂਲੇ ਵਿੱਚ: F–ਧਾਤੂ ਦੇ ਨਮੂਨੇ ਦੀ ਸਤ੍ਹਾ ਵਿੱਚ ਦਬਾਇਆ ਗਿਆ ਟੈਸਟ ਬਲ, N;
ਟੈਸਟ ਲਈ ਸਟੀਲ ਬਾਲ ਦਾ D–ਵਿਆਸ, mm;
d–ਇੰਡੈਂਟੇਸ਼ਨ ਦਾ ਔਸਤ ਵਿਆਸ, ਮਿਲੀਮੀਟਰ।
ਬ੍ਰਿਨੇਲ ਕਠੋਰਤਾ ਦਾ ਮਾਪ ਵਧੇਰੇ ਸਹੀ ਅਤੇ ਭਰੋਸੇਮੰਦ ਹੈ, ਪਰ ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ HBS ਸਿਰਫ 450N/mm2 (MPa) ਤੋਂ ਘੱਟ ਧਾਤ ਦੀਆਂ ਸਮੱਗਰੀਆਂ ਲਈ ਢੁਕਵਾਂ ਹੈ, ਅਤੇ ਸਖ਼ਤ ਸਟੀਲ ਜਾਂ ਪਤਲੀਆਂ ਪਲੇਟਾਂ ਲਈ ਢੁਕਵਾਂ ਨਹੀਂ ਹੈ। ਸਟੀਲ ਪਾਈਪ ਮਿਆਰਾਂ ਵਿੱਚੋਂ, ਬ੍ਰਿਨੇਲ ਕਠੋਰਤਾ ਸਭ ਤੋਂ ਵੱਧ ਵਰਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਇੰਡੈਂਟੇਸ਼ਨ ਵਿਆਸ d ਅਕਸਰ ਸਮੱਗਰੀ ਦੀ ਕਠੋਰਤਾ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਣ ਲਈ ਵਰਤਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਜੋ ਕਿ ਅਨੁਭਵੀ ਅਤੇ ਸੁਵਿਧਾਜਨਕ ਦੋਵੇਂ ਹੈ।
ਉਦਾਹਰਨ: 120HBS10/1000130: ਇਸਦਾ ਮਤਲਬ ਹੈ ਕਿ 1000Kgf (9.807KN) ਦੇ ਟੈਸਟ ਫੋਰਸ ਦੇ ਤਹਿਤ 30s (ਸਕਿੰਟ) ਲਈ 10mm ਵਿਆਸ ਵਾਲੀ ਸਟੀਲ ਬਾਲ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਮਾਪਿਆ ਗਿਆ ਬ੍ਰਿਨੇਲ ਕਠੋਰਤਾ ਮੁੱਲ 120N/mm2 (MPa) ਹੈ।

B. ਰੌਕਵੈੱਲ ਕਠੋਰਤਾ (HR)

ਰੌਕਵੈੱਲ ਕਠੋਰਤਾ ਟੈਸਟ, ਬ੍ਰਿਨੇਲ ਕਠੋਰਤਾ ਟੈਸਟ ਵਾਂਗ, ਇੱਕ ਇੰਡੈਂਟੇਸ਼ਨ ਟੈਸਟ ਵਿਧੀ ਹੈ। ਫਰਕ ਇਹ ਹੈ ਕਿ ਇਹ ਇੰਡੈਂਟੇਸ਼ਨ ਦੀ ਡੂੰਘਾਈ ਨੂੰ ਮਾਪਦਾ ਹੈ। ਯਾਨੀ, ਸ਼ੁਰੂਆਤੀ ਟੈਸਟ ਫੋਰਸ (Fo) ਅਤੇ ਕੁੱਲ ਟੈਸਟ ਫੋਰਸ (F) ਦੀ ਕ੍ਰਮਵਾਰ ਕਿਰਿਆ ਦੇ ਤਹਿਤ, ਇੰਡੈਂਟਰ (ਸਟੀਲ ਮਿੱਲ ਦਾ ਕੋਨ ਜਾਂ ਸਟੀਲ ਬਾਲ) ਨਮੂਨੇ ਦੀ ਸਤ੍ਹਾ ਵਿੱਚ ਦਬਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਨਿਰਧਾਰਤ ਹੋਲਡਿੰਗ ਸਮੇਂ ਤੋਂ ਬਾਅਦ, ਮੁੱਖ ਫੋਰਸ ਨੂੰ ਹਟਾ ਦਿੱਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਟੈਸਟ ਫੋਰਸ, ਕਠੋਰਤਾ ਮੁੱਲ ਦੀ ਗਣਨਾ ਕਰਨ ਲਈ ਮਾਪੇ ਗਏ ਬਕਾਇਆ ਇੰਡੈਂਟੇਸ਼ਨ ਡੂੰਘਾਈ ਵਾਧੇ (e) ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰੋ। ਇਸਦਾ ਮੁੱਲ ਇੱਕ ਅਗਿਆਤ ਸੰਖਿਆ ਹੈ, ਜਿਸਨੂੰ ਪ੍ਰਤੀਕ HR ਦੁਆਰਾ ਦਰਸਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ, ਅਤੇ ਵਰਤੇ ਗਏ ਸਕੇਲਾਂ ਵਿੱਚ 9 ਸਕੇਲ ਸ਼ਾਮਲ ਹਨ, ਜਿਨ੍ਹਾਂ ਵਿੱਚ A, B, C, D, E, F, G, H, ਅਤੇ K ਸ਼ਾਮਲ ਹਨ। ਉਹਨਾਂ ਵਿੱਚੋਂ, ਸਟੀਲ ਕਠੋਰਤਾ ਟੈਸਟਿੰਗ ਲਈ ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ ਵਰਤੇ ਜਾਣ ਵਾਲੇ ਸਕੇਲ ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ A, B, ਅਤੇ C ਹਨ, ਅਰਥਾਤ HRA, HRB, ਅਤੇ HRC।

ਕਠੋਰਤਾ ਮੁੱਲ ਦੀ ਗਣਨਾ ਹੇਠ ਦਿੱਤੇ ਫਾਰਮੂਲੇ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ:
A ਅਤੇ C ਸਕੇਲਾਂ ਨਾਲ ਟੈਸਟ ਕਰਦੇ ਸਮੇਂ, HR=100-e
ਬੀ ਸਕੇਲ ਨਾਲ ਟੈਸਟ ਕਰਦੇ ਸਮੇਂ, HR=130-e
ਫਾਰਮੂਲੇ ਵਿੱਚ, e – ਬਕਾਇਆ ਇੰਡੈਂਟੇਸ਼ਨ ਡੂੰਘਾਈ ਵਾਧਾ 0.002mm ਦੀ ਨਿਰਧਾਰਤ ਇਕਾਈ ਵਿੱਚ ਦਰਸਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ, ਯਾਨੀ ਕਿ, ਜਦੋਂ ਇੰਡੈਂਟਰ ਦਾ ਧੁਰੀ ਵਿਸਥਾਪਨ ਇੱਕ ਯੂਨਿਟ (0.002mm) ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਇਹ ਰੌਕਵੈੱਲ ਕਠੋਰਤਾ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਸੰਖਿਆ ਦੁਆਰਾ ਤਬਦੀਲੀ ਦੇ ਬਰਾਬਰ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। e ਮੁੱਲ ਜਿੰਨਾ ਵੱਡਾ ਹੋਵੇਗਾ, ਧਾਤ ਦੀ ਕਠੋਰਤਾ ਓਨੀ ਹੀ ਘੱਟ ਹੋਵੇਗੀ, ਅਤੇ ਇਸਦੇ ਉਲਟ।
ਉਪਰੋਕਤ ਤਿੰਨਾਂ ਸਕੇਲਾਂ ਦਾ ਲਾਗੂ ਦਾਇਰਾ ਇਸ ਪ੍ਰਕਾਰ ਹੈ:
HRA (ਡਾਇਮੰਡ ਕੋਨ ਇੰਡੈਂਟਰ) 20-88
HRC (ਡਾਇਮੰਡ ਕੋਨ ਇੰਡੈਂਟਰ) 20-70
HRB (ਵਿਆਸ 1.588mm ਸਟੀਲ ਬਾਲ ਇੰਡੈਂਟਰ) 20-100
ਰੌਕਵੈੱਲ ਕਠੋਰਤਾ ਟੈਸਟ ਵਰਤਮਾਨ ਵਿੱਚ ਇੱਕ ਵਿਆਪਕ ਤੌਰ 'ਤੇ ਵਰਤਿਆ ਜਾਣ ਵਾਲਾ ਤਰੀਕਾ ਹੈ, ਜਿਸ ਵਿੱਚੋਂ HRC ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਸਟੀਲ ਪਾਈਪ ਮਿਆਰਾਂ ਵਿੱਚ ਬ੍ਰਿਨੇਲ ਕਠੋਰਤਾ HB ਤੋਂ ਬਾਅਦ ਦੂਜੇ ਸਥਾਨ 'ਤੇ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਰੌਕਵੈੱਲ ਕਠੋਰਤਾ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਧਾਤ ਦੀਆਂ ਸਮੱਗਰੀਆਂ ਨੂੰ ਬਹੁਤ ਨਰਮ ਤੋਂ ਬਹੁਤ ਸਖ਼ਤ ਤੱਕ ਮਾਪਣ ਲਈ ਕੀਤੀ ਜਾ ਸਕਦੀ ਹੈ। ਇਹ ਬ੍ਰਿਨੇਲ ਵਿਧੀ ਦੀਆਂ ਕਮੀਆਂ ਨੂੰ ਪੂਰਾ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਬ੍ਰਿਨੇਲ ਵਿਧੀ ਨਾਲੋਂ ਸਰਲ ਹੈ ਅਤੇ ਕਠੋਰਤਾ ਮੁੱਲ ਨੂੰ ਕਠੋਰਤਾ ਮਸ਼ੀਨ ਦੇ ਡਾਇਲ ਤੋਂ ਸਿੱਧਾ ਪੜ੍ਹਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਇਸਦੇ ਛੋਟੇ ਇੰਡੈਂਟੇਸ਼ਨ ਦੇ ਕਾਰਨ, ਕਠੋਰਤਾ ਮੁੱਲ ਬ੍ਰਿਨੇਲ ਵਿਧੀ ਜਿੰਨਾ ਸਹੀ ਨਹੀਂ ਹੈ।

C. ਵਿਕਰਸ ਕਠੋਰਤਾ (HV)

ਵਿਕਰਸ ਕਠੋਰਤਾ ਟੈਸਟ ਵੀ ਇੱਕ ਇੰਡੈਂਟੇਸ਼ਨ ਟੈਸਟ ਵਿਧੀ ਹੈ। ਇਹ ਇੱਕ ਚੁਣੇ ਹੋਏ ਟੈਸਟ ਫੋਰਸ (F) 'ਤੇ ਟੈਸਟ ਸਤਹ ਵਿੱਚ ਵਿਰੋਧੀ ਸਤਹਾਂ ਦੇ ਵਿਚਕਾਰ 1360 ਦੇ ਸ਼ਾਮਲ ਕੋਣ ਵਾਲੇ ਇੱਕ ਵਰਗਾਕਾਰ ਪਿਰਾਮਿਡਲ ਡਾਇਮੰਡ ਇੰਡੈਂਟਰ ਨੂੰ ਦਬਾਉਂਦਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਨਿਰਧਾਰਤ ਹੋਲਡਿੰਗ ਸਮੇਂ ਤੋਂ ਬਾਅਦ ਇਸਨੂੰ ਹਟਾ ਦਿੰਦਾ ਹੈ। ਫੋਰਸ ਕਰੋ, ਇੰਡੈਂਟੇਸ਼ਨ ਦੇ ਦੋ ਵਿਕਰਣਾਂ ਦੀ ਲੰਬਾਈ ਨੂੰ ਮਾਪੋ।

ਵਿਕਰਸ ਕਠੋਰਤਾ ਮੁੱਲ ਟੈਸਟ ਫੋਰਸ ਦੇ ਭਾਗਫਲ ਨੂੰ ਇੰਡੈਂਟੇਸ਼ਨ ਸਤਹ ਖੇਤਰ ਨਾਲ ਵੰਡਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਇਸਦਾ ਗਣਨਾ ਫਾਰਮੂਲਾ ਹੈ:
ਫਾਰਮੂਲੇ ਵਿੱਚ: HV–ਵਿਕਰਸ ਕਠੋਰਤਾ ਪ੍ਰਤੀਕ, N/mm2 (MPa);
F–ਟੈਸਟ ਫੋਰਸ, N;
d–ਇੰਡੈਂਟੇਸ਼ਨ ਦੇ ਦੋ ਵਿਕਰਣਾਂ ਦਾ ਗਣਿਤਿਕ ਮੱਧਮਾਨ, mm।
ਵਿਕਰਸ ਕਠੋਰਤਾ ਵਿੱਚ ਵਰਤਿਆ ਜਾਣ ਵਾਲਾ ਟੈਸਟ ਫੋਰਸ F 5 (49.03), 10 (98.07), 20 (196.1), 30 (294.2), 50 (490.3), 100 (980.7) Kgf (N) ਅਤੇ ਹੋਰ ਛੇ ਪੱਧਰ ਹੈ। ਕਠੋਰਤਾ ਮੁੱਲ ਨੂੰ ਮਾਪਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਸੀਮਾ 5~1000HV ਹੈ।
ਸਮੀਕਰਨ ਵਿਧੀ ਦੀ ਉਦਾਹਰਣ: 640HV30/20 ਦਾ ਮਤਲਬ ਹੈ ਕਿ 20S (ਸਕਿੰਟ) ਲਈ 30Hgf (294.2N) ਦੇ ਟੈਸਟ ਫੋਰਸ ਨਾਲ ਮਾਪਿਆ ਗਿਆ ਵਿਕਰਸ ਕਠੋਰਤਾ ਮੁੱਲ 640N/mm2 (MPa) ਹੈ।
ਵਿਕਰਸ ਕਠੋਰਤਾ ਵਿਧੀ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਬਹੁਤ ਪਤਲੀਆਂ ਧਾਤੂ ਸਮੱਗਰੀਆਂ ਅਤੇ ਸਤਹ ਪਰਤਾਂ ਦੀ ਕਠੋਰਤਾ ਨੂੰ ਨਿਰਧਾਰਤ ਕਰਨ ਲਈ ਕੀਤੀ ਜਾ ਸਕਦੀ ਹੈ। ਇਸ ਵਿੱਚ ਬ੍ਰਿਨੇਲ ਅਤੇ ਰੌਕਵੈੱਲ ਵਿਧੀਆਂ ਦੇ ਮੁੱਖ ਫਾਇਦੇ ਹਨ ਅਤੇ ਇਹ ਉਨ੍ਹਾਂ ਦੀਆਂ ਬੁਨਿਆਦੀ ਕਮੀਆਂ ਨੂੰ ਦੂਰ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਪਰ ਇਹ ਰੌਕਵੈੱਲ ਵਿਧੀ ਜਿੰਨਾ ਸਰਲ ਨਹੀਂ ਹੈ। ਵਿਕਰਸ ਵਿਧੀ ਸਟੀਲ ਪਾਈਪ ਮਿਆਰਾਂ ਵਿੱਚ ਬਹੁਤ ਘੱਟ ਵਰਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ।