Kiểm tra độ cứng là một trong những phương pháp kiểm tra vật liệu được sử dụng rộng rãi nhất. Đo độ cứng tĩnh thuận tiện cho việc xác định chính xác độ cứng.
Độ cứng của Brinell (HBW) là tỷ lệ giữa lực tác dụng và bề mặt của bản in. Indenter là một quả bóng kim loại cứng, có đường kính D được in ấn bởi lực F vào các lớp bề mặt của vật liệu. Đường kính của quả bóng được chuẩn hóa và lên tới: 10; 5; 2,5; 1mm.
Bằng cách in dấu vật liệu thử nghiệm, một bản in có hình dạng đường kính khối của đường kính cơ sở dB và độ sâu hB được tạo ra. Máy đo độ cứng Brinell sử dụng lực xung từ 9,807N đến 29420N tùy thuộc vào vật liệu thử và đường kính của quả bóng cánh quạt.
Tải thường được áp dụng trong 10 đến 15 giây trong trường hợp thử nghiệm vật liệu thép hoặc thép, và đối với các vật liệu mềm khác, tải trọng phải được áp dụng ít nhất 30 giây. Đối tượng được kiểm tra phải được làm sạch và khử chất béo, và bề mặt nhẵn để phép đo càng chính xác càng tốt để xác định đường kính của bát calotte.
Trong quá trình đo, không được có rung động, vì chúng có thể ảnh hưởng quá mức đến các giá trị độ cứng đo được. Độ cứng của Brinell là một kích thước không thứ nguyên. So với các phương pháp kiểm tra độ cứng khác, bóng của Brinell để lại bản in sâu nhất và lớn nhất, và do đó làm biến dạng chức năng và / hoặc thẩm mỹ trên bề mặt (nếu độ cứng được đo trên sản phẩm thay vì trên mẫu).
Không giống như phương pháp của Brinell và Vickers, phương pháp của Rockwell không đo kích thước của dấu ấn, mà là độ sâu thâm nhập của người trong nhà. Đó là lý do tại sao trong trường hợp của Rockwell, độ cứng được đọc trên thang độ cứng, sau khi nó được phát hành.
Cuộn cảm được làm bằng thân kim cương hoặc quả bóng keo. Các viên kim cương gốc có góc cực đại 1200 và bán kính tròn 0,2mm, trong khi đường kính bóng là 1/16 "và 1/8". Thử nghiệm HRB (bóng) được sử dụng cho các kim loại mềm và trung bình cứng trong khi HRC (hình nón) được sử dụng cho gỗ cứng và các vật liệu được xử lý nhiệt điển hình.
Tổng độ sâu thâm nhập có thể có của các vết lõm là 0,2mm (HRC) hoặc 0,26mm (HRB) và được chia thành 100 phần bằng phương pháp HRC hoặc 130 cho phương pháp HRB, do đó độ cứng tại phương pháp của Rockwell là: 1e = 0,002m. Trong phương pháp HRC, thiết bị trong nhà có dạng thân kim cương, được nạp trước tải F0 = 98,07 N trong khoảng thời gian 3 giây, do đó có được điểm bắt đầu từ đó đo độ sâu thâm nhập.
Tổng tải trọng F theo sau, bằng cách thêm tải trọng chính F1 = 1373N, trong thời gian 4 ± 2 giây và độ cứng xác định độ sâu thâm nhập của hR bên trong, sau khi loại bỏ tải trọng chính F1, khi xảy ra lấp đầy do độ đàn hồi vật liệu. Đối với phương pháp HRB, nguyên tắc đo là như nhau, ngoại trừ quả bóng thép được in chìm với tải trước F0 = 98,07N hoặc tải trọng chính F1 = 882,6N để tổng tải là F = 980,7N.
Trong trường hợp phương pháp của Brignell, thiết bị xuyên thấu là một quả bóng đá (đối với độ cứng lên tới 450HB) hoặc kim loại cứng (đối với độ cứng lên tới 650HB) đường kính D, được phát ra bởi lực F trong các lớp bề mặt của vật liệu. Đường kính tiêu chuẩn của các quả bóng là 10, 5, 2.5, 2 và 1 mm.
Trong phương pháp của Rockwell, một số loại xuyên thấu được sử dụng: đối với vật liệu mềm, người ta sử dụng một quả bóng thép nhỏ (phương pháp HRB), đối với vật liệu cứng là hình nón kim cương (phương pháp HRC). Hình nón kim cương có góc cực đại 1200 và bán kính tròn 0,2 mm, trong khi đường kính của các quả bóng thép là 1/16 ", 1/8", 1/4 "và 1/2".
Thử nghiệm Brinell rất chậm (30 - 60 giây).
Bài kiểm tra của Rockwell ngắn hơn (10 - 15 giây).
Độ cứng của Brinell (HB) là tỷ lệ của lực F (N) và bề mặt của dấu vân tay S (mm2): HBW = (F * 0.102 / S); S = π * D * h.
Trong phương pháp của Rockwell, HRB = 130 - (e / 0,002); HRC = 100 - (e / 0,002)
Phương pháp Brinell được sử dụng cho các vật liệu cứng và vừa.
Thử nghiệm của Rockwell được sử dụng cho các vật liệu cứng và vừa (nhôm, thép mềm, hợp kim Cu, v.v.)
Ưu điểm của phương pháp Brinell là chuẩn bị bề mặt đơn giản và dễ dàng đo đường kính in.
Phương pháp Rockwell nhanh hơn, tốc độ cao hơn ngay lập tức đọc độ cứng trên thiết bị và thử nghiệm để lại dấu ấn nông.
Nhược điểm của phương pháp Brinell là độ cứng của ≥ 650 HB không thể đo được; độ cứng phụ thuộc vào tải và theo X (mức tải) nên cần chọn lực F thích hợp; sau khi đo, ấn tượng lớn và để lại dấu vết rõ ràng.
Đối với thử nghiệm của Rockwell, có khả năng bị vỡ hình nón và sự thiếu chính xác ± 2 HRB / HRC.