硬さ試験

1.インベストメント鋳造における硬さ試験の基本的な紹介

硬度は鋳物の金属特性の1つであり、永久的な機械的変形の抵抗として定義されます。硬さ試験は、鋳造金属の特性とさまざまな用途への適合性を測定するために鋳造所で使用される品質試験です。その人気は、テストの非破壊的性質、および他の機械的特性との関係によるものです。硬さ試験は、鋳造製品の鋳造、洗浄、熱処理後に行われます。同じ熱処理プロセスで、鋳造物の硬度は材料中の炭素の量に依存します。鋳造所は、硬さ試験の結果に基づいて材料の引張応力を推測します。炭素含有量が高いほど、材料の硬度は高くなります。硬度が高いと切削性能に影響を与え、加工が困難になります。ただし、硬度が低すぎると、鋳造部品の強度や耐摩耗性が低下します。

硬さ試験の利点:

熱処理操作およびケース深さ分析で部品の熱処理を検証する機能

材料がその意図された用途に必要な特性を持っているかどうかを判断する能力

ターゲットアプリケーションの材料またはコンポーネントを効果的に認定およびリリースするための非破壊検査の代替手段

低コストと迅速なパフォーマンス

ロックウェル硬さ試験、ブリネル硬さ試験、ビッカース硬さ試験、ヌープ硬度試験など、材料の硬さを試験するさまざまな方法があります。試験方法の選択は、製品のサイズ、構造、硬度によって異なります。  

2.硬さ試験の3つの方法

ブリネル硬さ試験

ブリネル硬さ試験の起源は1900年にまでさかのぼります。試験の初期には、結果はオペレーターの視点に強く影響されていました。オペレーターが異なれば、結果も異なり、測定のばらつきが大きくなります。しかし、電子測定機器の導入により、一貫性のレベルが大幅に向上しました。

ブリネル硬さ試験は、鋳鉄、非鉄合金、あらゆる種類の焼きなましおよび焼き戻し鋼に適用できます。硬すぎたり、小さすぎたり、薄すぎたり、表面に大きなくぼみが許されないサンプルやワークには適していません。ブリネル硬さは8〜650HBWの範囲です。

ロックウェル硬さ試験

サンプルが小さすぎる場合、またはブリネル硬さ(HB)が450を超える場合は、ロックウェル硬さ測定を使用します。

ロックウェル硬さは、くぼみの塑性変形深さによって決定される硬さ値の指標であり、硬さの単位は0.002mmです。ロックウェルテストには2つの段階があります。装置は、ダイヤモンドまたはボール圧子を使用してサンプルに予備試験力を適用します。この段階の目的は、金属の表面を突き破り、最終結果に対する表面仕上げの影響を減らすことです。オペレーターは、この時点でベースラインのくぼみの深さを測定します。予圧を一定時間保持した後、主荷重をかけます。この場合も、力は事前に設定された時間保持されてから、再び予荷重力に減少します。時間が経過すると、オペレーターはくぼみの深さを測定します。ロックウェル硬度の数値は、ベースラインと最終的な深さの測定値の差に基づいています。ロックウェル硬さ試験では、異なる圧力ヘッドと試験力を使用すると、異なるロックウェル硬さの定規に対応する異なる組み合わせが生成されます。

ビッカース硬さ試験

ビッカース硬さ試験は、圧力材料の表面で反対側に136°の角度で正方形の円錐形ダイヤモンドコンプレッサーを押すことによって実行されます。指定された時間を維持した後、くぼみの対角線の長さを測定し、くぼみの表面積を計算し、次に荷重値を材料のくぼみの表面積で割ると、ビッカース硬度値(HV)になります。

3. ベッサー鋳造は硬度試験の品質をどのように制御しますか?

Besser Castingには、ブリネル硬さ試験装置とロックウェル硬さ試験装置の2種類の硬さ試験機があります。

Besser Castingは、社内および外注の両方で熱処理した後、各バッチの製品の硬度をテストします。熱処理の性能は、硬度試験結果と機械的試験結果に基づいて認定されています。

鋳造部品の硬さをテストする前に、検査官は規則に従って硬さ装置を校正します。ブリネル硬さ試験機とロックウェル硬さ試験機はどちらも、IATF16949証明書の要件に基づいて、すべての社内検査機器と同じサードパーティによって毎年校正されています。 

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