ধাতুর কঠোরতা। ধাতু কঠোরতা টেবিল

2024 লেখক: Angel Austin | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2024-01-18 03:59

অংশ এবং প্রক্রিয়াগুলি দীর্ঘ সময়ের জন্য এবং নির্ভরযোগ্যভাবে পরিবেশন করার জন্য, যে উপকরণগুলি থেকে সেগুলি তৈরি করা হয় তা অবশ্যই প্রয়োজনীয় কাজের শর্ত পূরণ করতে হবে। এই কারণেই তাদের প্রধান যান্ত্রিক পরামিতিগুলির অনুমতিযোগ্য মানগুলি নিয়ন্ত্রণ করা গুরুত্বপূর্ণ। যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যের মধ্যে রয়েছে কঠোরতা, শক্তি, প্রভাব শক্তি, নমনীয়তা। ধাতুর কঠোরতা একটি প্রাথমিক কাঠামোগত বৈশিষ্ট্য।

ধারণা

ধাতু এবং সংকর ধাতুগুলির কঠোরতা হল একটি উপাদানের বৈশিষ্ট্য যা প্রতিরোধ তৈরি করে যখন অন্য একটি দেহ তার পৃষ্ঠের স্তরগুলিতে প্রবেশ করে, যা বিকৃত হয় না এবং সহগামী লোডের (ইন্ডেন্টার) অধীনে ভেঙে পড়ে না। উদ্দেশ্য দ্বারা সংজ্ঞায়িত:

• গ্রহণযোগ্য নকশা বৈশিষ্ট্য এবং অপারেটিং সম্ভাবনা সম্পর্কে তথ্য প্রাপ্ত করা;

সময়ের প্রভাবে রাষ্ট্রের বিশ্লেষণ;

• তাপ চিকিত্সার ফলাফল পর্যবেক্ষণ করা।

বার্ধক্যের জন্য পৃষ্ঠের শক্তি এবং প্রতিরোধ আংশিকভাবে এই নির্দেশকের উপর নির্ভর করে। আসল হিসাবে অন্বেষণ করুনউপাদান এবং সমাপ্ত অংশ।

গবেষণার বিকল্প

সূচকটি একটি মান যাকে বলা হয় কঠোরতা সংখ্যা। ধাতুর কঠোরতা পরিমাপের জন্য বিভিন্ন পদ্ধতি রয়েছে। সবচেয়ে সঠিক গবেষণা হল বিভিন্ন ধরনের গণনা, ইন্ডেন্টার এবং উপযুক্ত কঠোরতা পরীক্ষক ব্যবহার করা:

1. ব্রিনেল: যন্ত্রপাতির সারমর্ম হল অধ্যয়নের অধীনে ধাতু বা সংকর ধাতুর মধ্যে একটি বল চাপানো, ছাপের ব্যাস গণনা করা এবং তারপর গাণিতিকভাবে যান্ত্রিক পরামিতি গণনা করা।
2. রকওয়েল: একটি বল বা হীরার শঙ্কু ব্যবহার করা হয়। মান একটি স্কেলে প্রদর্শিত হয় বা গণনা করা হয়৷
3. ভিকারস: হীরার পিরামিডাল টিপ ব্যবহার করে ধাতব কঠোরতার সবচেয়ে সঠিক পরিমাপ।

একই উপাদানের জন্য বিভিন্ন পরিমাপ পদ্ধতির সূচকগুলির মধ্যে প্যারামেট্রিক সঙ্গতি নির্ধারণের জন্য বিশেষ সূত্র এবং টেবিল রয়েছে৷

পরিমাপ বিকল্প নির্ধারণকারী উপাদান

ল্যাবরেটরি অবস্থায়, প্রয়োজনীয় পরিসরের সরঞ্জাম সহ, গবেষণা পদ্ধতির পছন্দটি ওয়ার্কপিসের নির্দিষ্ট বৈশিষ্ট্যের উপর নির্ভর করে করা হয়।

1. যান্ত্রিক প্যারামিটারের সূচক মান। 450-650 HB পর্যন্ত কম কঠোরতা সহ কাঠামোগত ইস্পাত এবং উপকরণগুলির জন্য, ব্রিনেল পদ্ধতি ব্যবহার করা হয়; টুল, খাদ স্টিল এবং অন্যান্য খাদ - রকওয়েল; হার্ড অ্যালয়েসের জন্য - ভিকারস।
2. পরীক্ষার নমুনার মাত্রা। বিশেষ করে ছোট এবং সূক্ষ্ম অংশ সঙ্গে পরীক্ষা করা হয়ভিকার্স হার্ডনেস টেস্টার ব্যবহার করে।
3. পরিমাপ বিন্দুতে ধাতুর পুরুত্ব, বিশেষ করে কার্বারাইজড বা নাইট্রাইডেড স্তর।

সমস্ত প্রয়োজনীয়তা এবং সম্মতিগুলি GOST দ্বারা নথিভুক্ত করা হয়েছে৷

ব্রিনেল কৌশলের বৈশিষ্ট্য

ব্রিনেল কঠোরতা পরীক্ষক ব্যবহার করে ধাতু এবং সংকর ধাতুগুলির কঠোরতা পরীক্ষা নিম্নলিখিত বৈশিষ্ট্যগুলির সাথে করা হয়:

1. ইন্ডেন্টার - 1, 2, 2, 5, 5 বা 10 মিমি (GOST 3722-81) ব্যাস সহ খাদ ইস্পাত বা টাংস্টেন কার্বাইড খাদ দিয়ে তৈরি একটি বল।
2. স্ট্যাটিক ইন্ডেন্টেশনের সময়কাল: ঢালাই লোহা এবং ইস্পাতের জন্য - 10-15 সেকেন্ড, নন-লৌহঘটিত অ্যালোয়ের জন্য - 30, 60 সেকেন্ডের সময়কালও সম্ভব, এবং কিছু ক্ষেত্রে - 120 এবং 180 সেকেন্ড।
3. যান্ত্রিক পরামিতির সীমা মান: 450 HB যখন একটি স্টিলের বল দিয়ে পরিমাপ করা হয়; কার্বাইড ব্যবহার করার সময় 650 HB৷
4. সম্ভাব্য লোড। কিটে অন্তর্ভুক্ত ওজন ব্যবহার করে, পরীক্ষার নমুনার প্রকৃত বিকৃতি শক্তি সংশোধন করা হয়। তাদের ন্যূনতম অনুমোদিত মান: 153, 2, 187, 5, 250 N; সর্বাধিক - 9807, 14710, 29420 N (GOST 23677-79)।

সূত্র ব্যবহার করে, নির্বাচিত বলের ব্যাস এবং পরীক্ষা করা উপাদানের উপর নির্ভর করে, উপযুক্ত অনুমোদনযোগ্য ইন্ডেন্টেশন বল গণনা করা যেতে পারে।

খাদ টাইপ	গাণিতিক লোড গণনা
ইস্পাত, নিকেল এবং টাইটানিয়াম মিশ্রণ	30D2
ঢাকা আয়রন	10D2, 30D2
তামা এবং তামার মিশ্রণ	5D2, 10D2, 30D2
হালকা ধাতু এবং সংকর ধাতু	2, 5D2, 5D2, 10D2, 15D 2
সীসা, টিন	1D2

নোটেশন উদাহরণ:

400HB10/1500/20, যেখানে 400HB হল ধাতুর ব্রিনেল কঠোরতা; 10 – বলের ব্যাস, 10 মিমি; 1500 - স্ট্যাটিক লোড, 1500 kgf; 20 - ইন্ডেন্টেশনের সময়কাল, 20 সেকেন্ড।

সঠিক সংখ্যা স্থাপনের জন্য, একই নমুনা একাধিক জায়গায় পরীক্ষা করা এবং প্রাপ্ত গড় খুঁজে বের করে সামগ্রিক ফলাফল নির্ধারণ করা যুক্তিসঙ্গত।

ব্রিনেল কঠোরতা পরীক্ষা

গবেষণা প্রক্রিয়াটি নিম্নলিখিত ক্রমানুসারে এগিয়ে যায়:

1. প্রয়োজনীয়তার সাথে সম্মতির জন্য অংশটি পরীক্ষা করা হচ্ছে (GOST 9012-59, GOST 2789)।
2. যন্ত্রের স্বাস্থ্য পরীক্ষা করা হচ্ছে।
3. প্রয়োজনীয় বল নির্বাচন করা, সম্ভাব্য বল নির্ণয় করা, তার গঠনের জন্য ওজন নির্ধারণ, ইন্ডেন্টেশন সময়কাল।
4. নমুনাটির কঠোরতা পরীক্ষক এবং বিকৃতি শুরু করা হচ্ছে।
5. একটি অবকাশের ব্যাস পরিমাপ করা।
6. অভিজ্ঞতামূলক গণনা।

НВ=F/A, যেখানে F হল লোড, kgf বা N; A – ছাপ এলাকা, mm².

НВ=(0, 102F)/(πDh), যেখানে D – বলের ব্যাস, মিমি; h – ছাপের গভীরতা, মিমি।

এই পদ্ধতি দ্বারা পরিমাপ করা ধাতুগুলির কঠোরতার সাথে একটি অভিজ্ঞতামূলক সম্পর্ক রয়েছেশক্তি পরামিতি গণনা। পদ্ধতিটি সঠিক, বিশেষ করে নরম খাদগুলির জন্য। এই যান্ত্রিক সম্পত্তির মান নির্ধারণের জন্য এটি সিস্টেমে মৌলিক।

রকওয়েল কৌশলের বৈশিষ্ট্য

এই পরিমাপের পদ্ধতিটি XX শতাব্দীর 20-এর দশকে উদ্ভাবিত হয়েছিল, যা আগেরটির চেয়ে বেশি স্বয়ংক্রিয়। কঠিন উপকরণ জন্য ব্যবহৃত. এর প্রধান বৈশিষ্ট্য (GOST 9013-59; GOST 23677-79):

1. 10 kgf প্রাথমিক লোডের উপস্থিতি।
2. হোল্ডিং পিরিয়ড: 10-60 সেকেন্ড।
3. সম্ভাব্য সূচকের সীমানা মান: HRA: 20-88; HRB: 20-100; HRC: 20-70.
4. হার্ডনেস টেস্টারের ডায়ালে নম্বরটি ভিজ্যুয়ালাইজ করা হয়েছে, এটি গাণিতিকভাবেও গণনা করা যেতে পারে।
5. স্কেল এবং ইনডেন্টার। ইন্ডেন্টারের প্রকার এবং সর্বাধিক অনুমোদিত স্ট্যাটিক লোডের উপর নির্ভর করে 11টি ভিন্ন স্কেল রয়েছে। সর্বাধিক ব্যবহৃত: A, B এবং C.

A: ডায়মন্ড শঙ্কু টিপ, 120˚ বিন্দু কোণ, 60kgf মোট স্ট্যাটিক বল, HRA; পাতলা পণ্য তদন্ত করা হয়, প্রধানত ঘূর্ণিত পণ্য.

C: এছাড়াও 150kgf এইচআরসি হীরা শঙ্কু, শক্ত এবং শক্ত পদার্থের জন্য উপযুক্ত৷

B: শক্ত ইস্পাত বা শক্ত টংস্টেন কার্বাইড দিয়ে তৈরি 1.588 মিমি বল, লোড 100 kgf, HRB, অ্যানিলেড পণ্যের কঠোরতা মূল্যায়ন করতে ব্যবহৃত হয়৷

বল-আকৃতির টিপ (1.588 মিমি) রকওয়েল বি, এফ, জি স্কেলের জন্য প্রযোজ্য। এছাড়াও ই, এইচ, কে স্কেল রয়েছে, যার জন্য 3.175 মিমি ব্যাসের একটি বল (GOST 9013-59) ব্যবহৃত হয়।

নমুনার সংখ্যা,একটি এলাকায় রকওয়েল কঠোরতা পরীক্ষক দিয়ে তৈরি অংশের আকার দ্বারা সীমাবদ্ধ। বিকৃতির পূর্ববর্তী স্থান থেকে 3-4 ব্যাসের দূরত্বে একটি দ্বিতীয় পরীক্ষা অনুমোদিত। পরীক্ষার অধীনে পণ্যের বেধও নিয়ন্ত্রিত হয়। এটি টিপের অনুপ্রবেশের গভীরতার 10 গুণের কম হওয়া উচিত নয়।

নোটেশন উদাহরণ:

50HRC - ধাতুর রকওয়েল কঠোরতা, একটি হীরার ডগা দিয়ে পরিমাপ করা হয়, এর সংখ্যা 50।

রকওয়েল স্টাডি প্ল্যান

ব্রিনেল পদ্ধতির তুলনায় ধাতব কঠোরতা পরিমাপ আরও সরলীকৃত৷

1. একটি অংশের মাত্রা এবং পৃষ্ঠের বৈশিষ্ট্য অনুমান করা।
2. যন্ত্রের স্বাস্থ্য পরীক্ষা করা হচ্ছে।
3. টিপের ধরন এবং লোড ক্ষমতা নির্ধারণ করুন।
4. প্যাটার্ন সেট করা হচ্ছে।
5. বস্তুর উপর প্রাথমিক বল প্রয়োগ, 10 kgf এর মান।
6. পুরোপুরি এবং যথাযথ প্রচেষ্টা করা।
7. ডায়ালের স্কেলে প্রাপ্ত নম্বর পড়া।

গাণিতিক গণনার মাধ্যমেও যান্ত্রিক পরামিতি নির্ভুলভাবে নির্ণয় করা সম্ভব।

60 বা 150 kgf লোড সহ একটি হীরার শঙ্কু ব্যবহার করার সময়:

HR=100-((H-h)/0, 002;

100 kgf শক্তির নিচে বল দিয়ে পরীক্ষা করার সময়:

HR=130-((H-h)/0, 002, যেখানে h হল ইনডেনটারের অনুপ্রবেশ গভীরতা 10 kgf এর প্রাথমিক শক্তিতে; H হল সম্পূর্ণ লোডে ইন্ডেন্টারের অনুপ্রবেশ গভীরতা; 0, 002 হল একটি সহগ যা টিপের নড়াচড়ার পরিমাণ নিয়ন্ত্রণ করে যখন কঠোরতা সংখ্যা 1 ইউনিট দ্বারা পরিবর্তিত হয়।

রকওয়েলের পদ্ধতি সহজ কিন্তু যথেষ্ট সঠিক নয়। একই সময়ে, এটি শক্ত ধাতু এবং সংকর ধাতুগুলির যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলি পরিমাপ করতে পারে৷

ভিকার কৌশলের বৈশিষ্ট্য

এই পদ্ধতি ব্যবহার করে ধাতুর কঠোরতা নির্ণয় করা সবচেয়ে সহজ এবং সঠিক। কঠোরতা পরীক্ষকের কাজটি নমুনায় একটি হীরার পিরামিডাল টিপের ইন্ডেন্টেশনের উপর ভিত্তি করে।

প্রধান বৈশিষ্ট্য:

1. ইন্ডেন্টার: 136° এপেক্স ডায়মন্ড পিরামিড।
2. সর্বোচ্চ অনুমোদিত লোড: মিশ্র ঢালাই লোহা এবং ইস্পাত - 5-100 kgf; তামার মিশ্রণের জন্য - 2.5-50 kgf; অ্যালুমিনিয়াম এবং এর উপর ভিত্তি করে সংকর ধাতুগুলির জন্য - 1-100 kgf৷
3. স্ট্যাটিক লোড ধরে রাখার সময়কাল: 10 থেকে 15 সেকেন্ড।
4. পরীক্ষিত উপকরণ: 450-500 HB-এর বেশি কঠোরতা সহ ইস্পাত এবং অ লৌহঘটিত ধাতু, রাসায়নিক তাপ চিকিত্সার পরে পণ্যগুলি সহ৷

নোটেশন উদাহরণ:

700HV20/15, যেখানে 700HV হল Vickers কঠোরতা সংখ্যা; 20 - লোড, 20 kgf; 15 - স্থির প্রচেষ্টার সময়কাল, 15 সেকেন্ড।

ভিকার্স অধ্যয়নের ক্রম

প্রক্রিয়াটি অত্যন্ত সরলীকৃত৷

1. নমুনা এবং ইন্সট্রুমেন্টেশন চেক করুন। অংশটির পৃষ্ঠের দিকে বিশেষ মনোযোগ দেওয়া হয়৷
2. মঞ্জুরিযোগ্য প্রচেষ্টা বেছে নেওয়া।
3. পরীক্ষার উপাদান ইনস্টল করা হচ্ছে।
4. হার্ডনেস টেস্টার চালু করা হচ্ছে।
5. ডায়ালে ফলাফল পড়ুন।

এই পদ্ধতি দ্বারা গাণিতিক গণনা নিম্নরূপ:

HV=1, 8544(F/d²), যেখানে F লোড,kgf; d হল ছাপ কর্ণের দৈর্ঘ্যের গড় মান, মিমি।

এটি আপনাকে ধাতু, পাতলা এবং ছোট অংশের কঠোরতা পরিমাপ করতে দেয়, ফলাফলের উচ্চ নির্ভুলতা প্রদান করে।

স্কেলের মধ্যে রূপান্তরের পদ্ধতি

বিশেষ সরঞ্জাম ব্যবহার করে মুদ্রণের ব্যাস নির্ধারণ করার পরে, আপনি কঠোরতা নির্ধারণ করতে টেবিল ব্যবহার করতে পারেন। ধাতুর কঠোরতা টেবিল এই যান্ত্রিক পরামিতি গণনার একটি প্রমাণিত সহকারী। সুতরাং, ব্রিনেল মান জানা থাকলে, সংশ্লিষ্ট ভিকার বা রকওয়েল নম্বর সহজেই নির্ণয় করা যায়।

কিছু মিলে যাওয়া মানগুলির উদাহরণ:

প্রিন্ট ব্যাস, মিমি	গবেষণা পদ্ধতি
	ব্রিনেল	রকওয়েল			ভিকার
		A	C	B
3, 90	241	62, 8	24, 0	99, 8	242
4, 09	218	60, 8	20, 3	96, 7	218
4, 20	206	59, 6	17, 9	94, 6	206
4, 99	143	49, 8	-	77, 6	143

ধাতুর কঠোরতার সারণী পরীক্ষামূলক তথ্যের ভিত্তিতে সংকলিত হয়েছে এবং উচ্চ নির্ভুলতা রয়েছে। এছাড়াও লোহা-কার্বন সংকর ধাতুর কার্বন উপাদানের উপর Brinell কঠোরতার গ্রাফিক্যাল নির্ভরতা রয়েছে। সুতরাং, এই ধরনের নির্ভরতা অনুসারে, 0.2% এর সমান কম্পোজিশনে কার্বনের পরিমাণ সহ স্টিলের জন্য, এটি 130 HB।

নমুনা প্রয়োজনীয়তা

GOST এর প্রয়োজনীয়তা অনুসারে, পরীক্ষিত অংশগুলিকে অবশ্যই নিম্নলিখিত বৈশিষ্ট্যগুলি পূরণ করতে হবে:

1. ওয়ার্কপিসটি অবশ্যই সমতল হতে হবে, শক্ততা পরীক্ষকের টেবিলে শক্তভাবে শুয়ে থাকতে হবে, এর প্রান্তগুলি অবশ্যই মসৃণ বা সাবধানে প্রক্রিয়াজাত করতে হবে।
2. পৃষ্ঠের ন্যূনতম রুক্ষতা থাকা উচিত। রাসায়নিক যৌগগুলির সাহায্যে অবশ্যই বালি এবং পরিষ্কার করতে হবে। একই সময়ে, মেশিনিং প্রক্রিয়া চলাকালীন, কাজ শক্ত হয়ে যাওয়া এবং চিকিত্সা করা স্তরের তাপমাত্রা বৃদ্ধি রোধ করা গুরুত্বপূর্ণ।
3. অংশটি অবশ্যই প্যারামেট্রিক বৈশিষ্ট্য দ্বারা কঠোরতা নির্ধারণের জন্য নির্বাচিত পদ্ধতি মেনে চলতে হবে৷

প্রাথমিক প্রয়োজনীয়তা পূরণ করা সঠিক পরিমাপের পূর্বশর্ত।

ধাতুগুলির কঠোরতা একটি গুরুত্বপূর্ণ মৌলিক যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য যা তাদের অন্যান্য যান্ত্রিক এবং প্রযুক্তিগত বৈশিষ্ট্য, পূর্ববর্তী প্রক্রিয়াকরণ প্রক্রিয়ার ফলাফল, সময়ের কারণগুলির প্রভাব এবং সম্ভাব্য অপারেটিং অবস্থার নির্ধারণ করে। গবেষণা পদ্ধতির পছন্দ নমুনার আনুমানিক বৈশিষ্ট্য উপর নির্ভর করে, তারপরামিতি এবং রাসায়নিক গঠন।