ความแตกต่างระหว่างวิธีแสดงความแข็งทั่วไปหลายวิธี
ความแข็งบริเนลล์ (HB) ความแข็งร็อกเวลล์ (เอชอาร์ซี) ความแข็งวิกเกอร์ส (เอชวี) และความแข็งลีบ (เอชแอล) เป็นวิธีทดสอบความแข็งที่แตกต่างกันสี่วิธี โดยแต่ละวิธีมีหลักการทดสอบ ขอบเขตการใช้งาน และลักษณะเฉพาะของตัวเอง ต่อไปนี้คือความแตกต่างโดยละเอียดระหว่างวิธีการทดสอบความแข็งทั้งสี่วิธี:
หลักการทดสอบ
ความแข็งบริเนล (HB) :
หลักการ: เมื่อทดสอบด้วยน้ำหนักที่กำหนด ลูกเหล็กชุบแข็งหรือลูกคาร์ไบด์ซีเมนต์ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางที่กำหนดจะถูกกดลงบนพื้นผิวโลหะที่ต้องการวัด จากนั้นคงไว้เป็นเวลาที่กำหนด จากนั้นจึงปลดแรงออกเพื่อวัดเส้นผ่านศูนย์กลางรอยบุ๋มของพื้นผิวที่วัด ค่าความแข็ง บริเนลล์ คือผลหารของน้ำหนักหารด้วยพื้นที่ผิวของทรงกลมรอยบุ๋ม
คุณสมบัติ: รอยบุ๋มมีขนาดใหญ่ ค่าการวัดแม่นยำ แต่การใช้งานค่อนข้างยุ่งยาก คุณต้องวัดเส้นผ่านศูนย์กลางของรอยบุ๋มด้วยกล้องจุลทรรศน์ จากนั้นดูตารางหรือคำนวณค่าความแข็ง
ความแข็งร็อคเวลล์ (เอชอาร์ซี) :
หลักการ: ภายใต้ภาระภายนอกที่กำหนด เส้นผ่านศูนย์กลางที่กำหนดของลูกบอลเหล็กหรือหัวเจาะเพชรที่มีมุมกรวย 120° จะถูกกดลงบนพื้นผิวของวัสดุที่จะทดสอบ ส่งผลให้เกิดรอยบุบ และความแข็งที่แสดงด้วยความลึกของรอยบุบที่วัดได้คือความแข็งร็อกเวลล์
คุณสมบัติ: รอยบุ๋มเล็ก การวัดที่ง่ายและรวดเร็ว เหมาะสำหรับการกำหนดความแข็งของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปและแผ่นงาน จัดอยู่ในประเภทการทดสอบแบบไม่ทำลาย อย่างไรก็ตาม การแสดงภาพยังไม่ดี และค่าที่วัดได้อาจไม่แม่นยำเพียงพอสำหรับวัสดุที่มีการจัดเรียงไม่เท่ากัน
ความแข็งวิกเกอร์ส (เอชวี) :
หลักการ: ใช้เครื่องเจาะรูปพีระมิดเพชรที่มีมุม 136° ระหว่างพื้นผิวสัมพันธ์กันกดลงบนพื้นผิวของตัวอย่างที่ทดสอบภายใต้แรงกด F ที่กำหนด จากนั้นจึงเอาแรงกดออกหลังจากผ่านไประยะเวลาที่กำหนด วัดความยาวแนวทแยงของรอยบุ๋ม d คำนวณพื้นที่ผิวของรอยบุ๋ม จากนั้นจึงหาแรงกดเฉลี่ยบนพื้นที่ผิวของรอยบุ๋มในที่สุด ซึ่งก็คือค่าความแข็งวิกเกอร์ส
คุณสมบัติ: ช่วงการวัดกว้าง สามารถวัดวัสดุโลหะเกือบทั้งหมดที่ใช้ในอุตสาหกรรม ตั้งแต่วัสดุที่อ่อนมากไปจนถึงวัสดุที่แข็งมาก ในเวลาเดียวกัน ความแข็งของวิกเกอร์สยังเหมาะสำหรับการวิเคราะห์ด้วยกล้องจุลทรรศน์ ซึ่งมีข้อดีในการกำหนดความแข็งในพื้นที่เล็ก ๆ หรือชั้นบาง ๆ
ความแข็งของลีบ (เอชแอล) :
หลักการ: โดยมีคุณภาพที่กำหนดของตัวกันกระแทกภายใต้การกระทำของความยืดหยุ่นที่ความเร็วที่กำหนดกระทบกับพื้นผิวของตัวอย่าง โดยที่หัวเจาะอยู่ห่างจากพื้นผิวของตัวอย่าง 1 มม. อัตราส่วนระหว่างความเร็วการดีดกลับและความเร็วการกระแทกค่าที่คำนวณได้คือความแข็งลีบ
คุณสมบัติ: วัดง่าย เป็นวิธีทดสอบการรับน้ำหนักแบบไดนามิก และเกี่ยวข้องกับโมดูลัสยืดหยุ่นของวัสดุโลหะ เครื่องทดสอบความแข็ง ลีบ โดยทั่วไปประกอบด้วยอุปกรณ์กระแทก อุปกรณ์แสดงผล และอุปกรณ์บันทึก คุณภาพของอุปกรณ์กระแทกส่งผลโดยตรงต่อความแม่นยำและความเสถียรของข้อมูล
ขอบเขตการใช้งาน
ความแข็ง บริเนลล์ (HB) : โดยทั่วไปจะใช้เมื่อวัสดุมีความอ่อน เช่น โลหะที่ไม่ใช่เหล็ก เหล็กก่อนการอบชุบด้วยความร้อนหรือหลังการอบอ่อน เนื่องจากมีรอยบุ๋มขนาดใหญ่ จึงไม่เหมาะสำหรับการกำหนดความแข็งของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปและแผ่นโลหะ
ความแข็งแบบร็อคเวลล์ (เอชอาร์ซี) : โดยทั่วไปใช้สำหรับวัสดุที่มีความแข็งสูง เช่น เหล็กกล้าชุบแข็ง รอยบุ๋มมีขนาดเล็ก วัดได้ง่ายและรวดเร็ว เหมาะสำหรับการกำหนดความแข็งของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปและแผ่นโลหะบาง
ความแข็งวิกเกอร์ส (เอชวี) : เหมาะสำหรับการกำหนดความแข็งของชิ้นงานขนาดใหญ่และพื้นผิวที่ลึกกว่า แต่ยังเหมาะสำหรับการวิเคราะห์ในระดับจุลภาคและการโหลดขนาดเล็ก การกำหนดความแข็งวิกเกอร์สในระดับจุลภาค
ความแข็งลีบ (เอชแอล): วัดได้ง่ายและเหมาะสำหรับวัสดุโลหะหลายชนิด โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อวิธีการทดสอบความแข็งแบบอื่นๆ ดำเนินการได้ยาก (เช่น ชิ้นงานขนาดใหญ่หรือชิ้นส่วนที่ไม่สามารถถอดประกอบได้ง่าย)
