Provador de duresa Leeb

En el mètode de prova de duresa Leeb, el valor de duresa es pot calcular a partir de la pèrdua d'energia d'un cos d'impacte després d'impactar sobre un metall. Aquest quocient de Leeb és equivalent a la mesura d'aquesta pèrdua d'energia a causa de la deformació. El cos d'impacte rebota més ràpidament a partir de mostres més dures que les més suaus, donant lloc a un valor més gran 1000 * vr / vi que es cita com la unitat de duresa de rebot de Leeb HL.

Quan un dispositiu d'impacte accelera un cos d'impacte amb l'ajuda de la força de la molla, la velocitat del cos d'impacte es segrega en tres fases:

Fase d'aproximació
El cos d'impacte s'accelera en la direcció de la superfície de prova amb l'ajuda de la força de la molla.

Fase d'impacte
El cos d'impacte i l'exemplar romanen en contacte directe. L'exemplar es deforma plàsticament o elàsticament i el cos d'impacte s'atura. Aquesta naturalesa elàstica de retorn elàstic del cos d'impacte, així com de l'exemplar, ajuda el cos d'impacte a rebotar.

Fase de rebot
El cos d'impacte torna a accelerar-se fora de la fase d'impacte amb l'energia resultant.

Provador de duresa de banc
Aquest provador de duresa de banc és un tipus tradicional utilitzat per determinar la duresa d'una mostra utilitzant els mètodes estàndard de Rockwell, Vickers, Brinell o Shor. Per tant, es poden anomenar "provador de duresa Rockwell de banc" o "provador de duresa Brinell de banc". Hi ha molts altres provadors de duresa de banc que s'utilitzen per mesurar la duresa de la mostra no només utilitzant una escala sinó diverses escales de duresa.

Hi ha un provador de duresa de banc que s'utilitza per mesurar la duresa amb escales Brinell, Rockwell i Vickers. Tots aquests durímetres de banc són molt grans i pesats, amb un pes superior a 50 kg. Per tant, aquests provadors s'instal·len sobre una taula o un terra. Els seus avantatges inclouen la implementació estàndard juntament amb el mètode més fàcil i directe de determinació de la duresa.

Provadors de duresa portàtils
A diferència dels provadors de banc, els provadors de duresa portàtils són de mida més petita i lleugeres. Aquests provadors són de naturalesa compacta, que determina la duresa mitjançant diverses escales de duresa. A més, els moderns provadors de duresa portàtils poden detectar la duresa utilitzant totes les escales de duresa. Els seus principals avantatges inclouen la comoditat de l'usuari i la portabilitat. No cal portar mostres a les unitats de prova o tallers.

El modern provador de duresa portàtil pot desar electrònicament els resultats de la prova a l'emmagatzematge intern, seguit de transferir-los a un ordinador per generar un informe. Aquests informes utilitzen un programa especialitzat anomenat ARM, que es proporciona juntament amb els provadors portàtils. De vegades, pot haver-hi un requisit per als provadors de duresa de banc, tot i que és massa rar. De totes maneres, 99 casos de cada 100 usuaris prefereixen sempre els dispositius portàtils.

Introducció
Els provadors de duresa de rebot, també coneguts com "Leeb Hardness Testers" són l'alternativa als tradicionals provadors de duresa de comptador, instal·lats als laboratoris. La revolució que representen els durímetres de rebot està relacionada principalment amb la seva portabilitat combinada amb una precisió molt alta i amb el tipus d'assaig no destructiu que són capaços de fer.

Aquest mètode es basa en el principi de Leeb introduït per Dietmar Leeb l'any 1975. Conceptualment es defineix com la relació entre la velocitat d'impacte i la velocitat de rebot del cos de l'impacte, multiplicada després per 1000. Depenent del tipus de metall, el mètode Leeb indica un valor de duresa que es pot convertir a altres escales (per exemple HB, HV, HRC, etc.).
Utilitzant el mateix principi també és possible mesurar la resistència a la tracció en relació amb l'acer. El principi de funcionament es basa en l'aplicació d'una força determinada a un cos d'impacte d'un pes determinat, que anirà a tocar la superfície de mesura.

L'instrument mesura respectivament la velocitat d'impacte i de rebot quan el percutor esfèric es troba a 1 mm de la superfície de mesura. La fórmula de càlcul és la següent:

HL=1000×(VB/VA)
HL → Valor de duresa HLD
VB → Velocitat de rebot del cos d'impacte
VA → Velocitat d'impacte del penetrador

Amb aquest mètode podem mesurar molts materials, com ara:
• Acer i fusions ;
• Acer per a eines de treball en fred;
• Aliatges d'acer inoxidable;
• Ferro colat gris;
• Ferro colat nodular;
• Fusions i aliatges d'alumini;
• Aliatges de llautó/aliatges de llautó zinc;
• Aliatges de bronze;
• Aliatges de coure

Un provador de duresa és una eina essencial en diverses indústries i aplicacions, que ajuda a determinar la duresa dels materials. La duresa és una propietat vital del material que reflecteix la seva resistència a la deformació, el desgast i les ratllades. Els diferents materials requereixen diferents nivells de duresa en funció del seu ús previst. Mitjançant la mesura de la duresa, els enginyers poden avaluar la qualitat del material, prendre decisions informades per a la selecció del material i garantir la fiabilitat del producte.

Metal·lúrgia i Fabricació
En el camp de la metal·lúrgia, els provadors de duresa tenen un paper fonamental en el control de qualitat i la caracterització dels materials. Els fabricants utilitzen proves de duresa per avaluar la resistència i la durabilitat dels components metàl·lics com ara engranatges, eixos, coixinets i eines. Per exemple, la prova de duresa Brinell consisteix a sagnar la superfície d'un material amb una bola d'acer endurit i mesurar el diàmetre de la impressió resultant. Aquest mètode s'utilitza habitualment per provar peces de fosa i forja, assegurant-se que compleixen les especificacions de duresa requerides.

Indústria de l'automòbil
En el sector de l'automoció, els provadors de duresa portàtils s'utilitzen per avaluar la duresa de components crítics com les peces del motor, els sistemes de frens i els components de la transmissió. Assegurar nivells òptims de duresa en aquestes peces és essencial per a la seva longevitat i rendiment. Les proves de duresa ajuden els fabricants a identificar els materials propensos a desgastar-se, cosa que millora la seguretat i la fiabilitat del vehicle.

Enginyeria aeroespacial
La indústria aeroespacial exigeix ​​materials d'alta resistència i durabilitat a causa de les condicions extremes experimentades durant el vol. Les proves de duresa s'utilitzen per examinar components de l'aeronau com ara les pales de la turbina, el tren d'aterratge i els elements estructurals. En determinar amb precisió la duresa, els enginyers poden prevenir fallades causades per un estrès excessiu, fatiga o corrosió, assegurant la seguretat dels viatges aeris.

Construcció i Enginyeria Civil
A la construcció, s'utilitzen provadors de duresa per avaluar la qualitat dels materials de construcció com el formigó i l'asfalt. La prova del martell de rebot, un mètode no destructiu, mesura la duresa superficial de les estructures de formigó, proporcionant informació sobre la seva resistència a la compressió i durabilitat. Aquesta informació és vital per mantenir la integritat estructural d'edificis, ponts i carreteres.

Investigació en Ciència dels Materials
Les proves de duresa són fonamentals en la investigació i desenvolupament de la ciència dels materials. Els científics l'utilitzen per estudiar el comportament de materials, aliatges i compostos recentment desenvolupats. Mitjançant l'anàlisi de la relació entre la duresa i altres propietats mecàniques, els investigadors obtenen informació sobre les aplicacions potencials d'un material en diverses indústries, des de l'electrònica fins als dispositius mèdics.

Control de qualitat en electrònica
La indústria electrònica es basa en les proves de duresa per garantir la fiabilitat i el rendiment de components com microxips, connectors i plaques de circuit. Els nivells de duresa adequats són crucials per evitar els danys causats per l'estrès mecànic o l'expansió tèrmica. Els provadors de duresa ajuden a identificar materials susceptibles de deformació o esquerdes en les condicions que experimenten aquests components.

Indústria del petroli i del gas
El sector del petroli i el gas sovint tracta entorns durs i corrosius. Els provadors de duresa s'utilitzen per avaluar la duresa dels materials de la canonada, els equips de perforació i els components de la refineria. Això garanteix que aquests materials puguin suportar les tensions imposades per la perforació, el transport i el processament dels recursos de petroli i gas.

En el treball del lloc sovint ens trobem amb proves de superfície. Diverses superfícies tenen diferents efectes sobre els resultats de la prova de duresa. En cas de funcionament correcte, l'impacte cau sobre la superfície de la mostra en el mateix moment que la mostra plana, de manera que es pot utilitzar l'anell de suport universal.

Tanmateix, quan la curvatura és tan petita com una mida determinada, l'estat elàstic de la deformació del pla a causa d'una diferència significativa en l'impacte de l'impacte del cos és baix, de manera que la duresa de les Índies és baixa. Per tant, per a la mostra, es recomana utilitzar un petit anell de suport quan es mesura. Per a exemplars amb un radi de curvatura més petit, s'aconsella utilitzar un anell de suport perfilat.

Segons el principi de Richter, sempre que el material tingui una certa rigidesa, pot formar un rebot, podeu mesurar el valor exacte de la duresa Richter, però molts dels materials i altres dureses estàndard de l'estàndard no tenen un conversió corresponent, de manera que el provador de duresa actual La conversió de nou tipus de materials. Els materials específics són els següents: acer i acer fos, acer per eines d'aliatge, ferro colat gris, ferro dúctil, aliatge d'alumini fos, aliatge de coure i zinc, aliatge de coure i estany, coure pur, acer inoxidable.

Per a algunes mostres de material especial, l'usuari pot utilitzar l'empresa per proporcionar la corba d'ajust per fer una taula de conversió especial. En la producció real, l'ús d'una àmplia gamma de materials metàl·lics, a causa de la duresa del material en els mètodes de processament de materials, materials, elements d'aliatge de la composició de sensibles i el xip de duresa Richter emmagatzemat a la taula de duresa no es pot complir. les necessitats dels usuaris, l'usuari de la prova, pot utilitzar l'ajust per fer la seva pròpia taula de conversió de duresa dedicada.

L'error de conversió de dades
L'error en la duresa de l'altra duresa inclou dos aspectes: un és l'error de mesura de la duresa de la duresa mateixa, que implica la dispersió del mètode de prova pel mètode i l'error de mesura per al mateix tipus de duresa interna. .

D'altra banda, és l'error de la duresa mesurat pels diferents mètodes d'assaig de duresa. Això es deu al fet que no hi ha una relació física clara entre els diferents mètodes de prova de duresa i es veu afectat per la influència poc fiable en la comparació.

L'error causat per materials especials
Les taules de conversió emmagatzemades al mesurador de duresa poden desviar-se dels següents acers:
Tots els materials durs de l'acer austenític resistent a la calor per a eines i l'acer al crom (acer per eines) provoquen un augment del mòdul d'elasticitat, donant lloc a un valor L baix. Aquest tipus d'acer s'ha de provar en una secció transversal. Refrigeració local L'enduriment pot provocar un valor L elevat. Les propietats magnètiques de l'acer magnètic faran que el valor L sigui baix. L'acer d'enduriment superficial, la base és suau, farà que el valor L sigui baix, quan la capa d'enduriment sigui superior a 0,8 mm (el dispositiu d'impacte de tipus C és de 0,2 mm) no afecta la L valor.

Error de detecció d'engranatges
En circumstàncies normals, com que la superfície de la dent és petita, l'error de prova és relativament gran, cosa que, l'usuari pot dissenyar les eines corresponents, segons la situació, ajudarà a reduir l'error.

L'elasticitat del material, efecte plàstic
A més de la duresa i la resistència, el valor està relacionat amb el mòdul elàstic, el valor de la duresa és la duresa del material i la plasticitat dels paràmetres característics, perquè els dos components s'han de mesurar conjuntament.

A la part elàstica, la primera està òbviament afectada pel mòdul E, en aquest sentit quan la duresa estàtica del mateix material i el valor E de diferent mida, el valor E del material, el valor L

La direcció de laminació en calent causada per l'error
Quan la peça mesurada és modelat en procés de laminació en calent, si la prova de la duresa Richter i la direcció de laminació coherent amb el mòdul elàstic E és massa gran per provocar que el valor de la prova sigui baix, la direcció de la prova hauria de ser perpendicular a la direcció de laminació en calent. . Per exemple: mesurar la duresa de la secció transversal cilíndrica, també hauria de ser a la prova radial. (La direcció general de laminació en calent cilíndrica és axial).

L'impacte d'altres factors
Quan mesureu la duresa dels accessoris de canonada, tingueu en compte que la canonada s'ha de recolzar fermament. El punt de prova ha d'estar a prop del punt de suport i paral·lel a la força de suport. La paret del tub és més fina i es posa al nucli adequat del tub.

Les mesures de duresa tradicionals, per exemple, les de Rockwell, Vickers i Brinell, són estacionàries, i requereixen estacions de treball fixes en àrees de prova o laboratoris segregats. La majoria de les vegades, aquests mètodes són selectius i impliquen proves destructives sobre mostres. A partir dels resultats individuals, aquestes proves extreuen conclusions estadístiques per a lots sencers. La portabilitat dels provadors Leeb de vegades pot ajudar a aconseguir taxes de prova més altes sense destrucció de mostres, cosa que al seu torn simplifica els processos i redueix els costos.

Els mètodes tradicionals es basen en assaigs de duresa de sagnat físic ben definits. Els penetradors molt durs de geometries i mides definides es pressionen contínuament al material sota una força determinada. Els paràmetres de deformació, com ara la profunditat de sagnat en el mètode Rockwell, es registren per donar mesures de duresa.

Segons el principi de Leeb dinàmic, el valor de duresa es deriva de la pèrdua d'energia d'un cos d'impacte definit després d'impactar sobre una mostra metàl·lica, de manera similar a l'escleroscopi Shore. El quocient de Leeb (vi,vr) es pren com a mesura de la pèrdua d'energia per deformació plàstica: el cos d'impacte rebota més ràpidament a partir de mostres de prova més dures que a partir de mostres més suaus, donant lloc a un valor més gran de 1000 × vr/vi. Un cos d'impacte magnètic permet deduir la velocitat de la tensió induïda pel cos mentre es mou a través de la bobina de mesura. El quocient 1000×vr/vi es cita a la unitat de duresa de rebot de Leeb HL.

Mentre que en les proves estàtiques tradicionals la força de prova s'aplica de manera uniforme amb una magnitud creixent, els mètodes de prova dinàmics apliquen una càrrega instantània. Una prova triga només 2 segons i, utilitzant la sonda estàndard D, deixa un sagnat de només ~0,5 mm de diàmetre en acer o fosa d'acer amb una duresa Leeb de 600 HLD. En comparació, una sagnia de Brinell en el mateix material és de ~ 3 mm (valor de duresa ~ 400 HBW 10/3000), amb un temps de mesura que compleix la norma de ~ 15 segons més el temps per mesurar la sagnia.

● Mantingueu la superfície de l'objecte de mesura a nivell i neta, lliure de residus i taques.

● Quan la massa i el gruix de l'objecte mesurat són inferiors a la massa i el gruix mínims requerits, cal acoblar l'objecte a un suport resistent per a la mesura.

● Quan es mesura, l'espai entre dues sagnies qualsevol del material no ha de ser inferior a 3 mm. I l'espai entre el centre de la sagnia i la vora de l'objecte que s'està provant no hauria de ser inferior a 5 mm. A més, el millor és evitar realitzar diverses proves al mateix lloc.

● És essencial prémer breument el botó d'encesa per entrar a la interfície de configuració, triar el material i, a continuació, realitzar l'operació de mesura quan sigui necessari convertir altres valors de duresa.