آیا با مفهوم سختی استیل آشنایی دارید؟ جدول تبدیل سختی استیل چیست؟ سختی استیل یکی از ویژگی‌های بارزی است که در صنایع و طراحی‌های مهندسی کاربرد بسیار گسترده‌ای دارد. دلیل آن هم این است که میزان سختی استیل به طور مستقیم با عملکرد مکانیکی قطعات ساخته‌شده از استیل در ارتباط می‌باشد.
البته لازم به ذکر است معیارهای مختلفی روی سختی استیل تاثیرگذار است. به همین علت سنجش آن کاری پیچیده محسوب می‌شود. در ادامه به توضیح سختی استیل و در ادامه به معرفی جدول تبدیل سختی استیل خواهیم پرداخت.
سختی استیل چیست؟
سختی استیل نشانگر مقاومت استیل در برابر سایش و تغییرشکل پلاستیک است. در واقع به میزان مقاومت آلیاژ در برابر تغییر شکل پلاستیک، سختی استیل می‌گویند. در ادامه به بررسی روش‌های مختلف سنجش سختی و معیارهای آن خواهیم پرداخت. با ما همراه باشید.
روش‌های سنجش سختی استیل
سنجش سختی یا همان سختی‌سنجی یک آزمون مکانیکی محسوب می‌شود. از این آزمون برای انواع فلزات استفاده می‌شود. در گذشته برای مقایسه و سنجش سختی دو جسم، آنها را روی هم فشار می‌دادند. هر کدام که موجب خراش و اثر روی دیگری می‌شد، از سختی بالاتری برخوردار بود.
پایه و اساس سنجش سختی استیل، اندازه‌گیری میزان نفوذ و تغییر شکل ایجادشده توسط جسم سخت نفوذکننده بر سطح نمونه مورد بررسی است. در ابتدای کار نیرویی توسط یک جسم سخت به سطح قطعه وارد می‌شود. سپس اثر باقی‌مانده روی سطح قطعه مورد آزمایش هرچه بیشتر باشد، میزان سختی آن کمتر است.
البته نوع و شکل جسم سخت فرورونده و روش اندازه‌گیری میزان اثر، در روش‌های مختلف سختی‌سنجی متفاوت است. آزمون موس، برینل، شور، ویکرز، نوپ و راکول از جمله روش‌های مورد استفاده برای سنجش سختی استیل به حساب می‌آید.
- روش برینل (Brinell)
محصول پیشنهادی: ورق استیل برشی 304
- روش راکول (Rockwell)
روش راکول یکی از روش‌های محبوب برای بررسی سختی استیل به حساب می‌آید. در ابتدای این روش یک نیروی کم به میزان 10 کیلوگرم را به عنوان پیش بار از طریق جسم سخت نفوذکننده به نمونه قطعه وارد می‌کنند. در ادامه به منظور ایجاد اثر مورد نیاز، روی قطعه بار بیشتری اعمال خواهد شد.
سپس بار بیشتر از روی قطعه برداشته می‌شود و مجددا بار کم اعمال خواهد شد. اکنون بر اساس دو نیروی پیش بار (کمتر) و بار اصلی (بیشتر) و تفاوت میزان عمق نفوذ آنها اندازه گیری سختی انجام می‌شود. این میزان با استفاده از جدول تبدیل سختی استاندارد، میزان سختی بر حسب راکول محاسبه خواهد شد.
در تست سختی سنجی راکول می‌توان از فرورونده و نیروهای مختلف استفاده کرد. در این تست از سه دسته بندی سختی سنجی راکول استفاده می‌شود.
- راکول A که نیروی 60 کیلوگرمی را بر روی قطعه اعمال می‌کند.
- راکول B که نیروی 100 کیلوگرمی را بر روی قطعه اعمال می‌کند.
- راکول C که نیروی 150 کیلوگرمی را بر روی قطعه اعمال می‌کند.
برای سنجش سختی استیل از معیار راکول C با ساچمه الماسی و بار 150 کیلوگرمی استفاده خواهد شد. آزمون استیل با راکول C باید به طور میانگین بین 20 تا 70 راکول C باشد. البته برای مواد نرم‌تر از مقیاس راکول B با گلوله فولادی به قطر 0.15 سانتی‌متر یا 1/16 اینچ و همچنین بار 100 کیلوگرمی استفاده می‌کنند.
جدول تبدیل سختی استیل
سختی سنجی یکی از تست‌های غیرمخرب به حساب می‌آید. این سنجش سختی اطلاعات بسیار مفیدی در مورد خواص مکانیکی فلزات در اختیار ما می‌گذارد. مهم‌ترین کاربرد سختی استیل چیست؟ اصلی‌ترین کاربرد آن در عملیات حرارتی است. در واقع بعد از سختکاری و عملیات حرارتی، به منظور کنترل کیفی قطعات از سنجش سختی استیل استفاده می‌شود.
توجه داشته باشید با توجه به تنوع معیارها و روش‌های سختی سنجی و همچنین دامنه کاربرد هر یک از روش‌ها، برای مقایسه میزان سختی به تبدیل آنها به یکدیگر نیاز داریم. در همین راستا جداولی به منظور تبدیل معادل سختی با روش‌های مختلف به صورت تقریبی بوجود آمده است. در زیر جدول تبدیل معیارهای سختی با واحدهای مختلف گردآوری شده است.
معیار سختی | سختی برینل | سختی راکول | سختی راکول | سختی ویکرز | استحکام کششی (تقریبی) |
|---|---|---|---|---|---|
نماد | HB | HRC | HRB | HV | N/mm2 |
بار اعمالی | 3000kg | 150kg | 100kg | 120kg | |
جسم سخت | ساچمه 10mm | بریل | ساچمه 1/16 اینچ | الماس هرمی شکل | |
1 | 800 | 72 | |||
2 | 780 | 71 | |||
3 | 760 | 70 | |||
4 | 752 | 69 | |||
5 | 745 | 68 | |||
6 | 746 | 67 | |||
7 | 735 | 66 | |||
8 | 711 | 65 | |||
9 | 695 | 64 | |||
10 | 681 | 63 | |||
11 | 658 | 62 | |||
12 | 642 | 61 | |||
13 | 627 | 60 | |||
14 | 613 | 59 | |||
15 | 601 | 58 | __ | 746 | |
16 | 592 | 57 | __ | 727 | |
17 | 572 | 56 | __ | 694 | |
18 | 552 | 55 | __ | 649 | |
19 | 534 | 54 | 120 | 589 | |
20 | 513 | 53 | 119 | 567 | |
21 | 504 | 52 | 118 | 549 | |
22 | 486 | 51 | 118 | 531 | |
23 | 469 | 50 | 117 | 505 | |
24 | 468 | 49 | 117 | 497 | |
25 | 456 | 48 | 116 | 490 | 1569 |
26 | 445 | 47 | 115 | 474 | 1520 |
27 | 430 | 46 | 115 | 458 | 1471 |
28 | 419 | 45 | 114 | 448 | 1447 |
29 | 415 | 44 | 114 | 438 | 1422 |
30 | 402 | 43 | 114 | 424 | 1390 |
31 | 388 | 42 | 113 | 406 | 1363 |
32 | 375 | 41 | 112 | 393 | 1314 |
33 | 373 | 40 | 111 | 388 | 1265 |
34 | 360 | 39 | 111 | 376 | 1236 |
35 | 348 | 38 | 110 | 361 | 1187 |
36 | 341 | 37 | 109 | 351 | 1157 |
37 | 331 | 36 | 109 | 342 | 1118 |
38 | 322 | 35 | 108 | 332 | 1089 |
39 | 314 | 34 | 108 | 320 | 1049 |
40 | 308 | 33 | 107 | 311 | 1035 |
41 | 300 | 32 | 107 | 303 | 1020 |
42 | 290 | 31 | 106 | 292 | 990 |
43 | 277 | 30 | 105 | 285 | 971 |
44 | 271 | 29 | 104 | 277 | 941 |
45 | 264 | 28 | 103 | 271 | 892 |
46 | 262 | 27 | 103 | 262 | 880 |
47 | 255 | 26 | 102 | 258 | 870 |
48 | 250 | 25 | 101 | 255 | 853 |
49 | 245 | 24 | 100 | 252 | 838 |
50 | 240 | 23 | 100 | 247 | 824 |
برخی محدویت‌های روش‌های سختی سنجی
دقت داشته باشید تمام روش‌های سنجش سختی استیل از محدودیت‌هایی برخوردار هستند. دلیل این موضوع هم به دلیل جلوگیری از ایجاد خطا در نتیجه بدست‌آمده است. برای مثال سختی سنجی به روش برینل، برای قطعات سخت مناسب نیست. چونکه امکان تغییرشکل ساچمه فولادی و ایجاد خطا در اندازه‌گیری وجود دارد.
همچنین به علت اندازه‌گیری میزان مقطع اثر و تفاوت در نیروها، هر کدام از معیارها برای رنج خاصی از سختی یا همان آلیاژهای خاص و متفاوت با عملیات حرارتی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
سختی گریدهای مختلف استیل
گریدهای مختلف استیل از سختی متفاوتی برخوردار هستند. دلیل آن هم این است که در طول فرایند محتوای مختلف عناصر آلیاژی و عملیات مختلف روی آنها انجام می‌شود. به همین منظور قبل از سنجش سختی استیل، نیاز است قبل از هر چیز، عملیات حرارتی و فرایندهای مکانیکی اعمال شده روی محصول را بشناسیم.
در جدول زیر به سختی و خواص مکانیکی برخی از گریدهای پرکاربرد استیل اشاره شده است. این جدول به آشنایی شما با سختی این آلیاژها کمک شایانی خواهد کرد.
محصول پیشنهادی: میلگرد استیل 304
گرید | عملیات حرارتی و مکانیکی | تنش تسلیم | استحکام نهایی | درصد ازدیاد طول | سختی (حداکثر) |
|---|---|---|---|---|---|
301 | آنیل | 205 | 515 | 40 | HRB 95 |
302HQ | آنیل | __ | 605 | __ | __ |
303 | کارسرد | __ | __ | __ | HB 262 |
304 | آنیل | 205 | 515 | 40 | HRB 92 |
304L | آنیل | 170 | 485 | 40 | HRB 88 |
304H | آنیل | 205 | 515 | 40 | HRB 92 |
309S | آنیل | 205 | 515 | 40 | HRB 95 |
310 | آنیل | 205 | 515 | 40 | HRB 95 |
316 | آنیل | 205 | 515 | 40 | HRB 95 |
316L | آنیل | 170 | 485 | 40 | HRB 95 |
317L | آنیل | 205 | 515 | 40 | HRB 95 |
904L | آنیل | 220 | 490 | 35 | HRB 90 - 70 |
409 | آنیل | 205 | 380 | 20 | HRB 95 |
430 | آنیل | 205 | 450 | 22 | HRB 89 |
430F | آنیل | 380 | 550 | 25 | HB 262 |
2205 | آنیل | 450 | 320 | 25 | HRC 31 |
410 | آنیل | 205 | 450 | 20 | HRB 96 |
420 | آنیل | 345 | 655 | 25 | HB 241 |
431 | آنیل | __ | 860 | __ | HRB 285 |
630 | عملیات سلوشن | 1000 | 1105 | 15 | HRC 38 |
سخن پایانی در مورد جدول تبدیل سختی استیل
سختی استیل یکی از مهم‌ترین معیارهای طراحی، تولید و کنترل کیفی اکثر مهندسی‌ها به حساب می‌آید. میزان مقاومت استیل در برابر سایش و سختی سطحی آلیاژ یکی از موارد پراهمیت برای متخصصین حوزه‌های مهندسی محسوب می‌شود. مهندسین برای سنجش سختی از جدول تبدیل سختی استیل استفاده می‌کنند. در این مقاله در مورد این جدول توضیح داده‌ایم.