ثمة أربع طرق اختبار معيارية رئيسية للتعبير عن العلاقة بين الصلابة وحجم الانطباع ، وهي: برينيل وفايكرز وكنوب وروكويل Brinell وVickers وKnoop وRockwell. للأسباب العملية والمعايرة، يتم تقسيم كل طريقة من هذه الطرق إلى نطاق من المقاييس، يتم تحديدها من خلال مزيج من الحمل المطبق وهندسة انتندر. حدد إحدى طرق الاختبار لمزيد من التفاصيل.
يستخدم جهاز اختبار صلابة فيكرز طريقة موثوقة على نطاق واسع لقياس الصلادة لمجموعة واسعة من المواد. تم تطوير جهاز اختبار صلابة فيكرز مايكرو عام 1924 على يد سميث وساندلاند في شركة فيكرز المحدودة، وقد طُرح كبديل أكثر تنوعاً لاختبار برينل.
من أهم مزايا اختبار صلابة فيكرز هو اتساقها: فالحسابات مستقلة ولا تعتمد على حجم المثقب “إندينتر”، ويمكن استخدام مثقب ماسي واحد لكل من المواد الصلبة واللينة. هذا يجعل استخدام أجهزة أو طرق اختبار صلابة فيكرز مناسباً لمجموعة واسعة من التطبيقات.
مثل مثل غيره من اختبارات الصلادة، تقيس طريقة فيكرز مقاومة المادة للتشوه البلاستيكي. تستخدم هذه الطريقة مثقباً ماسياً على شكل هرم مربع القاعدة، يتم ضغطه على سطح المادة تحت تأثير حمل يتم التحكم فيه بدقة.
يترك الاختبار أثراً غائراً على سطح المادة، ويُقاس هذا الأثر قطرياً. تُسمى النتيجة رقم هرم فيكرز (HV)، والمعروف أيضاً باسم صلابة الهرم الماسي (DPH). بفضل دقته، يُعد هذا الاختبار مناسباً لتقييم الصلابة الدقيقة والكبيرة.
لضمان نتائج موثوقة ودقيقة، يتبع اختبار صلابة فيكرز مايكرو المبادئ الأساسية التالية:
يتم تسجيل قيم مقياس فيكرز للصلابة باستخدام صيغة موحدة مثل xxxHVyy، على سبيل المثال 440HV30، أو xxxHVyy/zz، حيث:
إذا اختلف زمن الانتظار عن المدة القياسية (من 10 إلى 15 ثانية)، فسيتم الإشارة إليه كذلك، فعلى سبيل المثال: 440HV30/20 تشير إلى زمن تحميل مدته 20 ثانية.
يُستخدم الاختبار المجهري للصلادة (فيكرز) في مختلف الصناعات للأغراض التالية:
هذه الطريقة مُفضلة لقدرتها على توفير إمكانية الربط بين الصلادة وقوة الشد، بالإضافة إلى تقديم مؤشرات حول مقاومة التآكل والليونة. وبينما تكون نتائج فيكرز مستقلة عموماٍ عن قوة الحمل المطبقة (في حدود 500 جرام إلى 50 كيلو جرام)، يجب الحرص على ترك مسافة لا تقل عن ثلاثة أضعاف قطر الانطباع بين كل نقطة وأخرى لتجنّب تأثير التصلد الناتج عن العمل.
تشمل مجالات الاستخدام الشائعة:
تقدم إنوفاتست مجموعة متنوعة من أجهزة اختبار صلابة فيكرز، وهي أجهزة ذات حلقة مغلقة، تعتمد على خلايا تحميل. يتم تطوير أجهزتنا وتصميمها واختبار تحملها في منشآت البحث والتطوير التابعة لنا، مما يتيح لعملائنا الاختيار بين الاختبار اليدوي الأساسي أو اختبار فيكرز الآلي بالكامل.
جميع الأجهزة مزودة ببرنامج IMPRESSIONS المتطور وسهل الاستخدام، مما يضمن سهولة التشغيل مع استيعاب التطبيقات المعقدة وسير العمل المتعدد. بالإضافة إلى ذلك، يتم تصنيع جميع المكونات الإلكترونية الداخلية المهمة بواسطة إنوفاتست، مما يسمح بمستوى عالٍ من مراقبة جودة التصنيع ويضمن جهاز اختبار صلابة موثوقاً به لسنوات
ما هو جهاز اختبار الصلابة المناسب لاحتياجاتك؟
اختيار جهاز قياس الصلادة المناسب يعتمد على نوع المادة ومتطلبات الحمل وبيئة الاختبار.
استخدم أداة التكوين الخاصة بنا
تُسهّل أداتنا الخاصة مطابقة مواصفاتك مع الحل المناسب لك، لتحصل فوراً على توصيات وأسعار مُخصصة لدعم اتخاذ قرارات أسرع وأكثر دقة.
صُممت أجهزة اختبار روكويل للصلادة من إنوفاتست لتطبيق الطرق القياسية والسطحية في قياس الصلابة بطريقة روكويل. تتبع هذه الأجهزة الإجراءات الموضحة في المعايير ISO 6508 وASTM E18 وJIS Z2245، وهي المعايير الأكثر استخداماً حول العالم لقياس صلابة المواد.
يتم تطبيق الطرق اليدوية والآلية وشبه الآلية في اختبار روكويل للصلابة بالكامل على نطاق واسع يشمل المعادن والبلاستيك. تعتمد هذه الطريقة على قياس عمق الانبعاج الدائم الناتج عن ضاغط محدد (Indenter) تحت حمل (مبدئي) معين.
وبناءً على المادة والتطبيق، يمكن استخدام مقاييس روكويل مختلفة، مثل Rockwell HRC للصلب الأكثر صلادة، وHRB للمعادن الأكثر ليونة مثل النحاس الأصفر، والمقاييس السطحية للمواد الرقيقة أو الطلاءات.
وبفضل الحد الأدنى من تحضير العينة، يظل اختبار روكويل للصلادة أحد أسرع طرق اختبار الصلابة وأكثرها سهولة في الاستخدام في مختلف الصناعات. تتمثل المزايا الرئيسية لاستخدام معدات اختبار روكويل في:
ولاً، يتم تطبيق حمل طفيف كقوة اختبار أولية (حمولة صغيرة أو تحميل مسبق) لتحديد نقطة الصفر أو نقطة مرجعية. ثم يُضاف حمل كبير للوصول إلى قوة الاختبار الكاملة، ثم يتم تثبيته لفترة ثبات محددة “وقت السكون” للسماح بالاسترداد المرن. بعد إزالة الحمل الكبير، يبقى الحمل الصغير في مكانه، ويُستخدم فرق العمق عن نقطة المرجع الأصلية لحساب قيمة صلابة روكويل.
قدم إنوفاتست مجموعة متنوعة من أجهزة اختبار روكويل للصلابة المخصصة، وهي أجهزة ذات حلقة مغلقة وتعتمد على خلايا الحمل. يتم تطوير أجهزتنا وتصميمها واختبار تحملها في مراكز البحث والتطوير التابعة لنا، مما يتيح لعملائنا الاختيار بين الاختبار اليدوي الأساسي أو اختبار روكويل الآلي بالكامل.
ما هو جهاز اختبار الصلابة المناسب لاحتياجاتك؟
اختيار جهاز قياس الصلادة المناسب يعتمد على نوع المادة ومتطلبات الحمل وبيئة الاختبار.
استخدم أداة التكوين الخاصة بنا
تُسهّل أداتنا الخاصة مطابقة مواصفاتك مع الحل المناسب لك، لتحصل فوراً على توصيات وأسعار مُخصصة لدعم اتخاذ قرارات أسرع وأكثر دقة.
يستخدم جهاز اختبار برينل للصلابة أقدم طريقة لاختبار الصلابة، والتي لا تزال شائعة الاستخدام حتى اليوم. تم اختراع هذا الجهاز عام 1900 على يد المهندس السويدي الدكتور يوهان أوغست برينل، وهي تقنية مُعتمدة وفقاً لمعايير ISO 6506 وASTM E10 وJIS Z 2243، ومناسبة بشكل خاص لقياس صلابة المسبوكات والمطروقات ذات الهياكل الحبيبية الخشنة جداً، والتي لا تتناسب مع اختبارات روكويل أو فيكرز.
تتوفر حوالي 25 تركيبة مختلفة من الأحمال/الكرات لاختبار صلابة برينيل، مما يتيح قياس صلابة جميع المعادن تقريباً باستخدام اختبار برينل للصلادة (HBW) عن طريق تغيير حجم الكرة وقوة الاختبار ببساطة بناءً على أبعاد العينة وتصميمها. وتظل الطريقة واحدة سواء تم استخدام جهاز اختبار صلابة برينيل الرقمي أو المحمول. في بعض الحالات، طالما ظل حجم الكرة المستخدم لاختبار نسبة القوة ثابتاً، تُعتبر النتائج دقيقة عند التغيير بين ظروف اختبار برينيل.
يعد مقياس برينيل هو الأكثر استخداماً، خاصةً للمعادن الحديدية وغير الحديدية، والذي تشير حروفه بالإنجليزية HBW إلى كلمات “الصلابة، وبرينيل، ولكرة كربيد التنغستن”
تُستخدم نتائج جهاز اختبار صلابة برينيل على نطاق واسع في الصناعة كأساس لقبول الشحنات التجارية ولأهداف مراقبة الجودة. كما توفر قيم الصلابة التي يقدمها اختبار برينيل معلومات قيمة حول خصائص المواد الأخرى، بما في ذلك:
يمكن لاختبارات صلابة برينل الخاصة بنا تحمل أقسى البيئات، ويمكن استخدامها عند الحاجة مع نظام تنقية الهواء لحماية الجزء الداخلي من الغبار.
تتوفر أجهزة الاختبار بأشكال مختلفة، بما في ذلك جهاز اختبار صلابة برينيل المحمول للتطبيقات الميدانية، بالإضافة إلى نماذج مُثبتة على طاولة العمل أو مثبتة على الأرض لإجراء اختبارات عالية الدقة في المختبرات أو البيئات الصناعية.
تقدم إينوفاتيست مجموعة متنوعة من أجهزة اختبار برينل للصلادة المخصصة، وهي أجهزة مغلقة الحلقة وتعتمد على تقنية loadcell. يتم تطوير وتصميم هذه الأجهزة واختبار قدرتها على التحمل في مرافق البحث والتطوير لدينا، لتمنح عملاءنا حرية الاختيار بين الاختبار اليدوي الأساسي أو الاختبار الآلي الكامل بطريقة برينل.
جميع الأجهزة مزودة ببرنامج IMPRESSIONS المتطور وسهل الاستخدام، والذي يتيح تجربة تشغيل مرنة وسهلة، مع إمكانية التكيّف مع التطبيقات المعقدة وتدفقات العمل المتنوعة. كذلك يتم تصنيع جميع المكونات الإلكترونية الداخلية الحيوية من قبل إينوفاتيست نفسها، ما يوفر مستوى عالياً من ضبط الجودة في التصنيع ويضمن الحصول على أجهزة اختبار صلابة موثوقة تدوم لسنوات طويلة ومدعومة بخيارات الضمان الممتد.
ما هو جهاز اختبار الصلابة المناسب لاحتياجاتك؟
اختيار جهاز قياس الصلادة المناسب يعتمد على نوع المادة ومتطلبات الحمل وبيئة الاختبار.
استخدم أداة التكوين الخاصة بنا
تُسهّل أداتنا الخاصة مطابقة مواصفاتك مع الحل المناسب لك، لتحصل فوراً على توصيات وأسعار مُخصصة لدعم اتخاذ قرارات أسرع وأكثر دقة.
يمكن تفسير اختبار برينل للصلابة ببساطة على أنه اختبار صلابة المسافة البادئة المكوّن من خطوتين أساسيتين.
صُمم جهاز اختبار صلابة كنوب بهدف قياس الصلادة الدقيقة، والتي تشير إلى تقييم المواد الرقيقة جداً أو الطلاءات أو العينات الهشة التي لا يُقبل فيها سوى انبعاج طفيف. تستخدم طريقة اختبار صلابة كنوب قوة اختبار منخفضة ومثقب ماسي فريد الشكل لتقديم قياسات دقيقة للصلابة على المقياس المجهري. وقد تم توثيق خطوات هذا الاختبار في معايير ISO 4545 وASTM E92 وJIS B7725.
تُصنع أجهزة اختبار الصلادة كنوب من إنوفاتست في هولندا، وهي مصممة لضمان الدقة والموثوقية. نوفر واحدة من أكبر تشكيلات أجهزة اختبار الصلابة الدقيقة، مدعومة بخدمة ودعم فني من خبراء.
على الرغم من أن اختباري كنوب وفيكرز يندرجان ضمن اختبارات قياس الصلادة الدقيقة، إلا أنهما يختلفان في هندسة الانبعاج وحساسية القياس:
انبعاجات كنوب طويلة وغير متماثلة، مما يسمح برسم خريطة صلابة أكثر دقة لمسافات صغيرة جداً. في حين أن انبعاجات فيكرز مربعة ومتماثلة، مما يوفر قراءات أكثر ثباتاً عند قوى اختبار أعلى قليلاً.
H3> اختبار صلابة كنوب الدقيقة للطلاءات الرقيقة والمواد اللينة
يُفضل استخدام أجهزة اختبار صلابة كنوب الدقيقة بشكل عام عند التعامل مع الطلاءات الرقيقة أو المواد الحساسة. وهي مناسبة بشكل خاص لقوى الاختبار التي تقل عن 200 جرام ثقلي، حيث تزداد احتمالية حدوث فروقات في القياسات.
يستخدم اختبار الصلابة كنوب أداةً دقيقةً لثقب الماس بقطرين طويل وقصير، مما يُنتج ثقوباً مستطيلة. تتراوح قوة الاختبار عادةً بين 10 و1000 جرام ثقلي، مع العلم أنه قد تُستخدم في حالات خاصة ما يصل إلى 2 أو 5 كيلوجرام ثقلي.
لا يُستخدم اختبار الصلادة كنوب عادةً لقياس الصلابة الكلية، إلا في حالات محددة مثل 500 جرام ثقلي، إذ تُوفر معايير ASTM طرقاً للتحويل إلى مقاييس صلادة أخرى. يمكن استخدام قوى اختبار أكبر، ولكن قد تحدث اختلافات حسب المادة والتركيب.
تعد طريقة كنوب مفيدة بشكل خاص لاختبار اختلافات الصلابة على التفاصيل الصغيرة أو المقاطع العرضية أو تدرجات السطح.
كيفية تحضير العينات لاختبار الصلابة كنوب
يعد التحضير الجيد للعينة أمراً بالغ الأهمية في طريقة اختبار الصلادة كنوب. يمكن أن تؤثر عيوب السطح، مثل التآكل أو الخدوش أو التشوه، بشكل كبير على النتائج، خاصةً عند استخدام قوى اختبار منخفضة. تضمن إزالة جميع التلفيات السطحية دقة القياسات وقابليتها للتكرار.
كيفية تفسير نتائج اختبار الصلادة كنوب
أجهزة اختبار الصلادة كنوب من إنوفاتست
تقدم إنوفاتست مجموعة متنوعة من أجهزة اختبار صلابة كنوب، وهي أجهزة ذات حلقة مغلقة وتعتمد على خلايا الحمل. يتم تطوير أجهزتنا وتصميمها واختبار قدرتها على التحمل في مراكز البحث والتطوير التابعة لنا، مما يتيح لعملائنا الاختيار بين الاختبار اليدوي الأساسي أو اختبار كنوب الآلي بالكامل.
جميع الأجهزة مزودة ببرنامج IMPRESSIONS المتطور وسهل الاستخدام، مما يضمن سهولة التشغيل مع استيعاب تعقيد التطبيقات وسير العمل. بالإضافة إلى ذلك، يتم تصنيع جميع المكونات الإلكترونية الداخلية المهمة بواسطة إنوفاتست، مما يسمح بمستوى عالٍ من مراقبة جودة التصنيع ويضمن جهاز اختبار صلابة موثوقاً به لسنوات عديدة، مدعوماً بخيارات ضماننا الممتد.
ما هو جهاز اختبار الصلابة المناسب لاحتياجاتك؟
اختيار جهاز قياس الصلادة المناسب يعتمد على نوع المادة ومتطلبات الحمل وبيئة الاختبار.
استخدم أداة التكوين الخاصة بنا
تُسهّل أداتنا الخاصة مطابقة مواصفاتك مع الحل المناسب لك، لتحصل فوراً على توصيات وأسعار مُخصصة لدعم اتخاذ قرارات أسرع وأكثر دقة.
|
|
|
|
|
VICKERS |
ROCKWELL |
BRINELL |
