- Lực tác dụng ban đầu P1, mũi thử lún sâu vào vật liệu đoạn h1 .Tiếp ta tác dụng lực tăng lên P2 , mũi thử lún sâu vào vật liệu đoạn h2.Chênh lệch hai lần thử là h đặc trƣng cho độ cứng vật liệu thử. Đơn vị đo độ cứng Rocwell có kí hiệu: HR; một đơn vị HR tƣơng ứng với độ lún bằng 0,002mm.
- Trong khi thử, số độ cứng đƣợc ghi trực tiếp ngay bằng đồng hồ. Số đo độ cứng Rockwell đƣợc biểu thị bằng đơn vị quy ƣớc. Đơn vị đo HR (một đơn vị HR = 0,002mm hay 0,002 là giá trị của vạch chia đồng hồ hay khi mũi thử ấn sâu thêm 0,002mm thì kim dịch đi một vạch.)
- Tùy theo lực tác dụng mà ngƣời ta phân độ cứng Rockwell ra 3 thang A, B, C tƣơng ứng. P1 = 60 KG, P2 = 100 KG, P3 = 150 KG. Mỗi thang đo có ký hiệu hoặc đơn vị lần lƣợt nhƣ sau:
+ Thang A: lực thử P1, mũi thử kim cƣơng. Ký hiệu (đơn vị): HRA. + Thang B: lực thử P2, mũi thử là viên bi thép. Ký hiệu (đơn vị): HRB. + Thang C: lực thử P3, mũi thử kim cƣơng. Ký hiệu (đơn vị): HRC.
- Khi đo theo thang B (HRB) dùng mũi đo bằng viên bi thép tôi cứng và tải trọng tác dụng tổng cộng là 100 KG. Do dùng viên bi nên thang B sử dụng để đo các vật liệu mềm, độ cứng trung bình trong khoảng HV = 60 ÷ 240 hay HRB = 25÷100 (thép, gang sau khi ủ và thƣờng hóa, hợp kim nhơm, đồng, ..).
- Thang A dùng để đo các vật liệu rất cứng nhƣ hợp kim cứng, lớp thấm Cacbon- nitơ có độ cứng cao hơn HV = 700. Thang A có phạm vi đo từ HV = 360÷900 hay từ HRA = 70÷85.
- Thang C dùng để đo các vật liệu có độ cứng trung bình và cao (thép, gang sau khi tơi và ram) với độ cứng trong khoảng HV=240÷700 hay HRC=20÷67.
+ Loại có độ cứng trung bình : có giá trị độ cứng trong khoảng 250÷450 HB và 25÷45.HRC.
+ Loại có độ cứng cao : Có giá trị độ cứng từ 52-60 HRC. + Loại có độ cứng rất cao : giá trị độ cứng lớn hơn 62HRC. Bảng 3.2. Chọn thang độ cứng Rockwell và Brinell.
Độ cứng Brinen HB Ký hiệu thang Rockwell Mũi thử Tải trọng Chính P Ký hiệu độ cứng Rockwell Giới hạn cho phép của thang Rockwell 60 – 230 230 – 700 > 700 B (đỏ) C (đen) A (đen) Viên bi thép Mũi kim cƣơng Mũi kim cƣơng
100 150 60 HRB HRC HRA 25 – 100 20 – 67 > 70
Ưu, nhược điểm và ứng dụng.
- Ƣu điểm:
+ Không cần hệ thống quang học. + Nhanh chóng và dễ dàng.
+ Không phụ thuộc vào ngƣời vận hành. + Ít bị ảnh hƣởng bởi độ nhám bề mặt. - Nhƣợc điểm:
+ Nhiều thang đo khác nhau với mũi đo và tải trọng khác nhau.
Phạm vi ứng dụng:
+ Các chi tiết nhỏ, chính xác. + Vật liệu tấm mỏng.
+ Vật liệu mạ phủ.
3.6.3. Phƣơng pháp đo độ cứng Vickers (HV).
Đƣợc phát minh vào những năm 1924 bởi những kỹ sƣ ở công ty Vicker là Smith và Sandland, trong vƣơng quốc Anh. Phƣơng pháp này nhƣ là một thay thế cho phƣơng pháp đo Brinell. Sử dụng dễ dàng hơn và là một tiêu chuẩn để đo độ cứng kim loại, đặc biệt những bề mặt vật liệu vô cùng cứng.
Phƣơng pháp này đƣợc coi là độ cứng chuẩn trong nghiên cứu khoa học. Chủ yếu sử dụng tại các phịng thí nghiệm và nghiên cứu.
Phương pháp đo: