Hardheidstesten worden gebruikt om de hardheid van een materiaal te controleren. De hardheidstest wordt gedaan met behulp van een machine die de hardheidsmeter wordt genoemd. Er zijn veel soorten hardheidsmeters beschikbaar. Dit wordt gedaan door het te testen materiaal te penetreren met een materiaal dat harder is dan het monstermateriaal. Hardheidstests helpen bij het bepalen van de weerstand van een materiaal tegen vervormingen. Brinell en Rockwell hardheidstesten zijn de meest gebruikte hardheidstesten.
Brinell versus Rockwell-hardheid
Het verschil tussen Brinell- en Rockwell-hardheid is dat de Brinell-hardheid slechts één type indringer gebruikt, maar de Rockwell-hardheid gebruikt twee soorten indringers. De duur van het inspringen verschilt ook in Brinell-hardheid, het is 30-60 seconden, terwijl het bij Rockwell-hardheid 10-15 seconden is. Rockwell-hardheid is vergelijkbaar gemakkelijker dan Brinell-hardheid.
Brinell-hardheid is een van de schalen waarmee de hardheid van een materiaal wordt gemeten. Het instrument dat in deze test wordt gebruikt, wordt een Brinell-indenter genoemd. Deze schaal wordt gebruikt om inkepingen in het monster te maken en vervolgens wordt de gemeten inkeping omgezet in een waarde met behulp van de Brinell-hardheidsschaal.
Rockwell-hardheid is ook een schaal om de hardheid van materiaal te meten, net als de Brinell-hardheid. Het heeft ook een specifieke Rockwell-indenter. Deze indringer heeft een bepaalde grootte en er wordt een bepaalde hoeveelheid kracht op het monster uitgeoefend om een inkeping te vormen. De metingen worden vervolgens omgezet in Rockwell-hardheidswaarden.
Vergelijkingstabel tussen Brinell en Rockwell hardheid
| Parameters van vergelijking: | Brinell-hardheid | Rockwell-hardheid |
| Nauwkeurigheid | Minder precies | Zeer accuraat |
| Indenter | Sferische stalen kogel | Diamantkegel en sferische stalen kogel |
| Grootte van Indenter: | 10 mm | <4mm |
| Looptijd | 30-60 seconden | 10-15 seconden |
| Gevoeligheid | Gevoelig voor kleine onvolkomenheden op het oppervlak van het monster | Niet erg gevoelig voor onvolkomenheden |
| Nadeel | Zeer harde monsters kunnen niet worden gemeten | De kegel van indenter kan worden onderworpen aan breuk |
Wat is Brinell-hardheid?
De Brinell-hardheidsmachine heeft een indringer met een diameter van 10 mm. De indringer moet een kogel van gehard staal of een kogel van carbamide zijn. Deze bolvormige bal kan worden gebruikt om een belasting van ongeveer 3000 kg uit te oefenen in het geval van een harder materiaal.
Deze belasting kan echter worden verminderd wanneer het geteste materiaal zachter is om extra indrukking te voorkomen. Brinell-hardheid wordt meestal gebruikt om de hardheid van materialen met heterogene structuren te bepalen. Het oppervlak van het monster moet vóór het inspringen worden voorbereid. Het moet vlak en perfect zijn. Eventuele onvolkomenheden kunnen leiden tot fouten.
De Brinell hardheidsmeter is gemakkelijk te hanteren en draagbaar. De diameter van de incisie die met de tester is gemaakt, wordt gemeten met behulp van een eenvoudige microscoop met laag vermogen. De Brinell-hardheidswaarde wordt verkregen door de uitgeoefende belasting te delen door het oppervlak van de inkeping. Er mogen geen trillingen zijn tijdens het meten, omdat dit de waarde kan beïnvloeden en tot fouten kan leiden.
Brinell hardheidsmeter kan voor alle soorten materiaal worden toegepast. De toegepaste belasting is hoog in vergelijking met andere hardheidsmeters. De grootte van de indringer en de lading kunnen dienovereenkomstig worden aangepast. Omdat Brinell-testers een bolvormige indenter gebruiken die de druk gelijkmatig uitoefent, is er slechts een kleine kans op het optreden van fouten.
Wat is Rockwell-hardheid?
De Rockwell-hardheidsmethode is de universele methode voor het testen van de hardheid. Deze methode heeft geen optische apparatuur zoals een microscoop om de inkeping te meten. Er zijn twee soorten indringers die bij deze methode worden gebruikt. De ene is een diamanten kegel en de andere is een stalen bal. De diamantkegel wordt gebruikt op zeer harde monsters die een hardheid van meer dan 785 N/mm² moeten hebben.
De stalen kogel wordt gebruikt voor andere zachtere monsters. De diameter van de bal moet toenemen en de belasting moet afnemen met de afname van de hardheid van het materiaal. Kunststofmaterialen worden getest met kogelindringers met grotere diameters. Deze methode negeert de fouten omdat deze niet erg gevoelig is voor de onvolkomenheden op het monster. Bolvormige, cilindrische of conische monsters kunnen ook worden gemeten. Het kost minder tijd en de waarde wordt automatisch gegenereerd.
Het heeft een laag testlaadvermogen. Aluminium, zacht staal en koperlegeringen worden normaal gesproken met deze methode getest. Voor onbehandeld staal moet naast deze methode echter ook de Brinell-methode worden toegepast.
Er zijn drie soorten Rockwell-hardheidsmethoden. Dit zijn Rockwell C, Rockwell 15N en Rockwell B. De Rockwell C-methode maakt gebruik van de diamantindenter. Het wordt gebruikt om de hardheid te testen van moeren, bouten, gespen van veiligheidsgordels, enz. Rockwell B maakt gebruik van de bolvormige stalen indenter. De Rockwell 15N-methode oefent een lage druk uit op het monster.
Belangrijkste verschillen tussen Brinell- en Rockwell-hardheid
Gevolgtrekking
Hardheidstesten zijn zeer nuttig bij het bepalen van de hardheid van een materiaal. Alleen door de hardheid van een materiaal te kennen, kunnen er verschillende dingen van worden gemaakt. Afhankelijk van het te testen materiaal moeten hardheidstests worden gekozen. Rockwell- en Brinell-methoden kunnen dienovereenkomstig worden gebruikt om de hardheid van materialen te meten, rekening houdend met verschillende eigenschappen van het monster.
Deze tests zijn zeer nuttig voor het construeren van metalen onderdelen en voor het produceren van plastic materialen. Deze methoden hebben echter ook een aantal nadelen, zoals fouten als gevolg van onjuist afgeplatte monsteroppervlakken, trillingen, enz. De taaiheid en slijtvastheid van het materiaal kan worden bepaald met behulp van hardheidstests. Omdat de weerstand tegen wrijving, erosie en water hoger zal zijn voor hardere stoffen. Deze hardheidseigenschap helpt om te bepalen of het specifieke materiaal geschikt is voor het gewenste werk of niet.
