جهاز اختبار صلابة ليب
يُستخدم جهاز اختبار صلابة ليب حاليًا على نطاق واسع في اختبار صلابة المسبوكات. يعتمد هذا الجهاز على مبدأ اختبار الصلابة الديناميكي، ويستخدم تقنية الحاسوب لتحقيق تصغير حجمه وتزويده بأجهزة إلكترونية. يتميز بسهولة الاستخدام ووضوح القراءة، كما يمكن تحويل نتائج الاختبار بسهولة إلى قيم صلابة برينل، مما يجعله يحظى بشعبية واسعة.
تُعدّ العديد من المسبوكات قطعًا متوسطة إلى كبيرة الحجم، يصل وزن بعضها إلى عدة أطنان، ولا يمكن اختبار صلابتها باستخدام جهاز اختبار الصلابة المكتبي. يعتمد اختبار الصلابة الدقيق للمسبوكات بشكل أساسي على استخدام قضبان اختبار مصبوبة بشكل منفصل أو كتل اختبار مُلحقة بالمسبوكات. مع ذلك، لا يُمكن لأي من قضيب الاختبار أو كتلة الاختبار أن يحل محل قطعة العمل نفسها تمامًا. حتى لو تم استخدام نفس فرن الحديد المنصهر، فإن عملية الصب وظروف المعالجة الحرارية تبقى متطابقة. نظرًا للاختلاف الكبير في الحجم، سيختلف معدل التسخين، وخاصة معدل التبريد. من الصعب الحصول على صلابة متطابقة تمامًا بين القطعتين. لهذا السبب، يهتم العديد من العملاء بصلابة قطعة العمل نفسها ويثقون بها. يتطلب ذلك جهاز اختبار صلابة دقيق محمول لاختبار صلابة المسبوكات. يُقدم جهاز اختبار الصلابة من Leeb حلًا لهذه المشكلة، ولكن من الضروري الانتباه إلى تشطيب سطح قطعة العمل أثناء استخدامه. يتطلب جهاز اختبار الصلابة من Leeb معايير محددة لخشونة سطح قطعة العمل.
جهاز اختبار صلابة برينل
يُستخدم جهاز اختبار صلابة برينل لاختبار صلابة المسبوكات. بالنسبة لمسبوكات الحديد الرمادي ذات الحبيبات الخشنة نسبيًا، يُفضل استخدام ظروف اختبار بقوة 3000 كجم وكرة قطرها 10 مم قدر الإمكان. أما في حالة المسبوكات الصغيرة، فيمكن استخدام جهاز اختبار صلابة روكويل.
تتميز مصبوبات الحديد عادةً ببنية غير منتظمة، وحبيبات أكبر، وتحتوي على نسبة أعلى من الكربون والسيليكون وشوائب أخرى مقارنةً بالفولاذ، وتختلف صلابتها في مناطق صغيرة أو نقاط مختلفة. يتميز رأس جهاز اختبار صلابة برينل بحجم أكبر ومساحة ضغط أوسع، مما يُمكّنه من قياس متوسط صلابة المادة ضمن نطاق محدد. ولذلك، يتمتع جهاز اختبار صلابة برينل بدقة اختبار أعلى وتشتت أقل في قيم الصلابة. وتُعد قيمة الصلابة المقاسة أكثر تمثيلاً للصلابة الفعلية لقطعة العمل. ولهذا السبب، يُستخدم جهاز اختبار صلابة برينل على نطاق واسع في صناعة المسابك.
صلابة روكويل
تُستخدم أجهزة اختبار صلابة روكويل بشكل شائع لاختبار صلابة الحديد الزهر. بالنسبة لقطع العمل ذات الحبيبات الدقيقة، إذا لم تكن المساحة كافية لاختبار صلابة برينل، يُمكن إجراء اختبار صلابة روكويل. بالنسبة للحديد الزهر المطاوع ذي البنية البيرليتية، والحديد الزهر المبرد، ومسبوكات الصلب، يُمكن استخدام مقياس HRB أو HRC. إذا لم تكن المادة متجانسة، يجب أخذ عدة قراءات وحساب متوسطها.
جهاز اختبار صلابة الشاطئ
في بعض الحالات، لا يُسمح بتقطيع عينات المسبوكات ذات الأشكال الكبيرة، ولا يُسمح بصب كتل اختبار إضافية لاختبار الصلابة. في هذه الحالة، يُواجه اختبار الصلابة صعوبات. ولذلك، فإن الطريقة الشائعة هي اختبار الصلابة باستخدام جهاز اختبار صلابة شور المحمول على السطح الأملس بعد الانتهاء من عملية الصب. على سبيل المثال، ينص معيار الدرفلة المُستخدم على نطاق واسع في صناعة المعادن على ضرورة استخدام جهاز اختبار صلابة شور لاختبار الصلابة.
تاريخ النشر: 29 ديسمبر 2022
