Độ cứng vật liệu và quy đổi độ cứng

Độ cứng là gì?
Độ cứng là khả năng chống lại biến dạng dẻo cục bộ thông qua mũi đâm
Đặc điểm của độ cứng
-Độ cứng chỉ biểu thị tính chất bề mặt mà không biểu thị tính chất chung cho toàn bộ sản phẩm
-Độ cứng biểu thị khả năng chống mài mòn của vật liệu, độ cứng càng cao thì khả năng mài mòn càng tốt
-Đối với vật liệu đồng nhất  (như trạng thái ủ) độ cứng có quan hệ với giới hạn bền và khả năng gia công cắt. Độ cứng cao thì giới hạn bền cao và khả năng cắt kém.
Cần lưu ý
Có hai loại độ cứng là độ cứng tế vi và độ cứng thô đại. Độ cứng thường dùng là độ cứng thô đại, vì mũi đâm và tải trọng đủ lớn để phản ánh độ cứng của nền, pha cứng trên một diện tích tác dụng đủ lớn, sẽ có ý nghĩa hơn trong thực tế sản xuất. Đó là lý do bạn cần có hiểu biết để tránh việc quy đổi độ cứng không phản ánh được cơ tính thậm chí sai.
Độ cứng tế vi thường được dùng trong nghiên cứu, vì mũi đâm nhỏ có thể tác dụng vào từng pha của vật liệu. Có 3 loại độ cứng nhưng đều kí hiệu chữ H ở đầu, vì độ cứng trong Tiếng anh là Hardness
Độ cứng Brime
Xác định bằng cách ấn tải trọng lên bi cứng, sau khi thôi tác dụng lực bề mặt mẫu sẽ có lõm. Công thức xác định độ cứng
HB=F/S= 2F(piD(D-căn bậc 2 (D2-d2) (kG/mm2)
Đối với thép bi có đường kính D=10 mm, lực F=3000 kG, thời gian giữ tải 15 s
Độ cứng HB phản ánh được trực tiếp độ bền, nhưng cần lưu ý rằng chỉ nên đo với với vật liệu có độ cứng cao, trục.
Độ cứng Rocvel HR (HRB, HRC, HRA)
Dải đo rộng từ vật liệu mền đến vật liệu cứng.
Không có thứ nguyên (khác với HB)
Độ cứng theo thang A và C kí hiệu là HRA và HRC mũi đo hình nón bằng kim cương với tải lần lượt là 50 kG (thang A) và 140 kG (thang C). Độ cứng HRC là phổ biến nhất có thể đo cho thép sau tôi, thấm C, thấm C+N, thấn N. Do vết lõm khá nhỏ nên có thể đo ngay trên mặt trục
Độ cứng HRB có mũi bằng bi thép tôi song có đường kính nhỏ hơn HB, nên chỉ dùng với vật liệu mền hơn như thép ủ, gang...với tải F=90 kG.
Độ cứng Vicke
Độ cứng có công thức xác định như HB tức bằng tỷ số của lực trên diện tích vết đâm.
Mũi đâm bằng kim cương, tải trọng từ 1 đến 100 kG với thời gian giữ từ 10 đến 15 s
Công thức
HV=1,854F/d2 (kG/mm2)
Chuyển đổi giữa các độ cứng
Bảng quy đổi độ cứng chỉ mang tính tương đối, khi đo độ cứng tùy vào vật liệu và diện tích bề mặt mẫu..lựa chọn loại máy đo độ cứng để ra độ cứng chính xác nhất. Cần lưu ý: Độ cứng HV là độ cứng tế vi do đó khi đo độ cứng cần chú ý tổ chức của mẫu, để có giá trị đo đúng. Ví dụ nếu vết đâm đúng vào vị trí cacbit thì độ cứng sẽ cao, nền thép có độ cứng thấp hơn.
Bảng chuyển đổi độ cứng;

Độ cứng Brinell (HB)	Độ cứng  Rockwell C (HRC)	Rockwell B Hardness (HRB)
800	72
780	71
760	70
752	69
745	68
746	67
735	66
711	65
695	64
681	63
658	62
642	61
627	60
613	59
601	58
592	57
572	56
552	55
534	54	120
513	53	119
504	52	118
486	51	118
469	50	117
468	49	117
456	48	116
445	47	115
430	46	115
419	45	114
415	44	114
402	43	114
388	42	113
375	41	112
373	40	111
360	39	111
348	38	110
341	37	109
331	36	109
322	35	108
314	34	108
308	33	107
300	32	107
290	31	106
277	30	105
271	29	104
264	28	103
262	27	103
255	26	102
250	25	101
245	24	100
240	23	100
233	22	99
229	21	98
223	20	97
216	19	96
212	18	95
208	17	95
203	16	94
199	15	93
191	14	92
190	13	92
186	12	91
183	11	90
180	10	89
175	9	88
170	7	87
167	6	86
166	5	86
163	4	85
160	3	84
156	2	83
154	1	82
149		81
147		80
143		79
141		78
139		77
137		76
135		75
131		74
127		72
121		70
116		68
114		67
111		66
107		64
105		62
103		61
95		56
90		52
81		41
76		37