ما هو Rockwell؟
اختبار صلابة روكويل هو طريقة يتم من خلالها قراءة الصلابة مباشرة من مقياس عن طريق قياس عمق المسافة البادئة الدائمة المتبقية بعد تطبيق الحمل الأولي والحمل الرئيسي. يتم استخدام مخروط الماس أو إندينتر الكرة المعدنية الصلبة.
الغرض من Rockwell
والغرض من ذلك هو إجراء التحقق من المعالجة الحرارية ومراقبة جودة الإنتاج المتسلسل من خلال قياس صلابة سريع ومتكرر.
على أي منتجات يُطبَّق Rockwell؟
- أجزاء من الفولاذ المعالج بالحرارة
- السحابات
- المعادن غير الحديدية
- البلاستيك الصلب (مقاييس M وR)
في أي قطاعات يُستخدم Rockwell؟
المواصفات المتعلقة بـ Rockwell
- ISO 6508-1
- أستم E18
شروط Rockwell
- حجم
- تم اختياره حسب المادة؛ HRC (مخروط ماسي، 150 كجم) وHRB (كرة 1.5875 مم، 100 كجم) شائعة
- الحمل الأولي
- 10 كجم قوة (98 نيوتن) في معيار روكويل
- وقت السكن
- تم تحديده في المعيار، عادةً من 1 إلى 5 ثوانٍ
- سطح
- أملس، وخالي من النتوءات، وعمودي على المسافة البادئة
جهاز Rockwell
- آلة اختبار الصلابة روكويل
- مخروط الماس والمسافة البادئة الكرة
- كتل صلابة المرجعية
- سندان دعم العينة
متطلبات العينة لـ Rockwell
- يجب أن يكون سمك على الأقل عشرة أضعاف عمق المسافة البادئة
- يجب أن يكون السطح خاليًا من الأكسيد والشحوم
- يجب أن تكون المسافات البادئة على مسافة من الحافة ومن بعضها البعض المحددة في المعيار
- عموما يتم أخذ ثلاثة قياسات على الأقل
مدة Rockwell
بضع ثوان لكل قياس؛ تمتد المدة إذا كان إعداد السطح مطلوبًا.
إجراء Rockwell
- 1تم التحقق من الجهاز باستخدام الكتل المرجعية.
- 2يتم تحديد المقياس والإيندينتر المناسب للمادة.
- 3العينة تجلس بقوة على السندان.
- 4يتم تطبيق الحمل الأولي متبوعًا بالحمل الرئيسي، ويتم الاحتفاظ به لمدة محددة.
- 5تتم إزالة الحمل الرئيسي وقراءة قيمة الصلابة مباشرة.
- 6يتم تكرار القياس ومتوسطه.
معايير قبول Rockwell
يتم تحديد نطاق القبول في معيار المنتج أو المادة. يتم ذكر النتيجة دائمًا مع المقياس (على سبيل المثال 45 HRC).
تقييم النتائج
يتم تقييم متوسط وتناثر القياسات. تكون النتيجة غير صالحة إذا تم نقل العينة أو كان الدعم غير كاف.
تقرير Rockwell
- تم تطبيق المعيار
- مقياس و إندينتر المستخدمة
- القياسات الفردية والمتوسط
- تحديد العينة
الاعتماد
حصلت EUROLAB على اعتماد معترف به دوليًا تم الحصول عليه من هيئات الاعتماد الأطراف في ترتيبات الاعتراف المتعددة الأطراف IAF وILAC، بموجب ISO/IEC 17025 للاختبارات المعملية، وISO/IEC 17020 للتفتيش والمراقبة، وISO/IEC 17021-1 وISO/IEC 17065 لشهادة النظام والمنتجات. تضمن هذه السلسلة قبول التقارير والشهادات الصادرة في جميع أنحاء العالم.
تعتمد إمكانية تقديم هذا الاختبار ضمن النطاق المعتمد على منتجك والمعيار المطبق؛ وبما أن الاعتماد يعتمد على الطريقة، يتم تأكيد النطاق كتابيًا في مرحلة عرض الأسعار.
النطاق والتفويضاتاللوائح ذات الصلة
- معايير المنتج المادي
- مواصفات المعالجة الحرارية
Mekanik Testler — ما الذي يغطيه مجال الاختبار هذا؟
يصف القسم أدناه المجال الذي ينتمي إليه اختبار Rockwell؛ أما شروط ومعايير قبول هذا الاختبار تحديدًا فترد في الأقسام أعلاه. يتم تأكيد النطاق الخاص بمنتجكم كتابيًا في مرحلة العرض السعري.
تقيس الاختبارات الميكانيكية كيفية تصرف مادة أو قطعة تحت القوة. وتمتد العائلة من الحمل الساكن (الشد والانضغاط والانحناء) إلى السلوك المرتبط بالزمن (الإجهاد والزحف)، ومن الصلادة والتآكل إلى متانة الكسر.
القاسم المشترك بين هذه الاختبارات هو أن النتيجة تُبلَّغ كخاصية للمادة. فمقاومة الخضوع أو الصلادة ليست قرار مطابقة؛ بل بيانات رقمية سيقارن بها التصميم ومعيار المنتج. لذا تكون تقارير الاختبار الميكانيكي عادة مدخلًا لقرار هندسي لا لاعتماد منتج — اختيار المادة، معامل الأمان، تقدير العمر.
التمييز بين السلوك الساكن والديناميكي هو مفتاح فهم هذا الميدان. فقد تبدو قطعة غير مجهدة تمامًا تحت حمل ساكن لكنها تنكسر تحت حمل متكرر؛ ويحدث كسر الإجهاد عند إجهادات أقل بكثير من مقاومة الخضوع ودون سابق إنذار. لذا لا يكفي اختبار الشد وحده كدليل للقطع الدوارة أو المهتزة أو الخاضعة لحمل دوري.
تحدد ظروف الاختبار النتيجة، وهذا أمر حاسم لوضوح التقرير: هندسة العينة وسرعة التحميل ودرجة الحرارة والتكييف وترتيب القبض. وتعطي المادة نفسها قيمًا مختلفة في ظروف مختلفة. وفي اللدائن يكون تأثير السرعة واضحًا جدًا، وفي المعادن تأثير درجة الحرارة؛ أما في المركبات فيغيّر اتجاه العينة النتيجة تمامًا.
الصلادة هي القياس الأكثر إساءة استخدام في هذا الميدان. ونظرًا لكونها سريعة وشبه غير متلفة ورخيصة، تُستخدم غالبًا بدلًا من المقاومة. وتوجد جداول تحويل من الصلادة إلى المقاومة لكنها تقريبية وتعتمد على فئة المادة؛ واستخدامها كدليل وحيد في قبول المواد خطأ.
يتطلب جانب ميكانيكا الكسر كفاءة خاصة. وتتيح قياسات متانة الكسر ومعدل نمو تشقق الإجهاد حساب المدة التي ستصمد فيها بنية متشققة؛ وهي أساس تصميم تحمل الضرر في مجالات مثل معدات الضغط وهياكل الطائرات وخطوط الأنابيب.
مجموعات الطرق في هذا المجال
الاختبارات الساكنة
الشد والانضغاط والانحناء والقص والالتواء. وتُستخرج مقاومة الخضوع ومقاومة الشد والاستطالة ومعامل المرونة.
اختبارات الصدم
صدم شاربي وإيزود المُشقوق؛ ويُحدَّد سلوك انتقال المادة من الهش إلى المطاوع بحسب درجة الحرارة.
صلابة
برينل وفيكرز وروكويل وشور والصلادة الدقيقة. وهي مفيدة لعمق المعالجة السطحية والاختلافات المحلية في المقاومة.
الإجهاد (كلال)
إجهاد محوري مضبوط بالقوة والانفعال، إجهاد الانحناء؛ منحنيات S-N وحد التحمل.
الزحف واسترخاء الإجهاد
السلوك تحت الحمل طويل الأمد عند درجة حرارة عالية؛ وهو حاسم في مواد الغلايات والتوربينات ومعدات الضغط.
ميكانيكا الكسر
متانة الكسر بالانفعال المستوي والتكامل J وCTOD ومعدل نمو تشقق الإجهاد.
التآكل والاحتكاك
تآكل تابر والأسطوانة الدوارة، وقياسات معامل الاحتكاك.
أمور يشيع الخلط بينها في هذا المجال
- حساب المقاومة من الصلادة تقريبي؛ ولا يمكن استخدامه كدليل وحيد في قبول المواد.
- لا تُثبت المقاومة الساكنة الكافية مقاومة الإجهاد؛ وتتطلب القطعة الخاضعة لحمل دوري اختبارًا منفصلًا.
- إذا لم يُذكر معدل الاختبار ودرجة الحرارة، فلا يمكن مقارنة النتيجة — خصوصًا في البوليمرات والمواد المركبة.
- قد لا تعطي عينة الاختبار والجزء الفعلي القيمة نفسها؛ فاتجاه القولبة وخطوط اللحام والاختلافات في المعالجة السطحية كلها لها تأثير.
- قيمة المقاومة المذكورة لمادة مركبة دون تحديد اتجاه العينة لا معنى لها.
- تقيس نظيرتا ASTM وISO الكمية نفسها لكنهما تستخدمان هندسة عينة مختلفة؛ ولا تُعامل النتائج على أنها متكافئة تمامًا.
ما القرارات التي تدعمها هذه النتائج
- التحقق من التصميم واختيار المواد
- فحص المواد الواردة واعتماد المورد
- تلبية المتطلبات الميكانيكية لمعيار المنتج
- تحليل الأعطال والتنبؤ بالعمر وحساب تحمل الضرر
- التحقق من عمليات المعالجة الحرارية ومعالجة السطح
الاختبارات ذات الصلة
الأسئلة الشائعة حول Rockwell
لماذا تتم كتابة نتيجة روكويل بالمقياس؟
تستخدم المقاييس المختلفة مسافات بادئة وأحمال مختلفة؛ نفس المادة تعطي رقمًا مختلفًا بمقاييس مختلفة. وبالتالي فإن القيمة تكون ذات معنى فقط مع حرف المقياس.
هل يمكن تطبيق روكويل على صفائح رقيقة؟
هناك حد لسمك روكويل القياسي. يُفضل استخدام طريقة Rockwell السطحية (مثل HR15N) أو طريقة Vickers في المقاطع الرقيقة.