Độ cứng là gì? Tìm hiểu về độ cứng HRC và những điều thú vị xung quanh nó

Độ cứng là gì? Độ cứng HRC là gì? Chúng có những đặc điểm nào? Độ cứng được đo bằng những phương pháp nào? Đơn vị đo độ cứng HRC là gì? Phương pháp này có những ưu và nhược điểm nào? Thang đo độ cứng được chuyển đổi như thế nào? Thiết bị đo độ cứng dùng để làm gì và nên mua chúng ở đâu để đảm bảo chất lượng tốt nhất?

Khi nhắc tới các vật liệu kim loại, người ta thường nhắc tới nhiều khác niệm khác nhau như chất liệu, khối lượng riêng, đặc tính,… Vậy bạn có bao giờ nghe đến khái niệm Độ cứng hay chưa? Đây là một thuật ngữ được sử dụng khá phổ biến, nhất là trong ngành cơ khí. Độ cứng là gì? HRC là gì? Thế nào là đơn vị đo độ cứng HRC? Để trả lời cho những câu hỏi này, hãy cùng chúng tôi đi tìm câu trả lời qua bài viết dưới đây.

Độ cứng là gì?

Độ cứng là gì?
Độ cứng là gì?

Độ cứng là một chỉ tiêu quan trọng được sử dụng rộng rãi trong ngành cơ khí, liên quan chặt chẽ đến độ bền của vật liệu. Kiểm tra độ cứng vật liệu là phương pháp đo cường độ của vật liệu bằng cách xác định khả năng chống lại các xâm nhập do vật liệu cứng hơn.

Độ cứng không phải là một đặc tính của vật liệu giống như các đơn vị cơ bản của khối lượng, chiều dài và thời gian mà có thể hiểu đó là kết quả của một quy trình đo lường xác định.

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.

Đặc điểm của độ cứng vật liệu

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. Khó tạo hình sản phẩm.

Các phương pháp đo độ cứng

Các phương pháp đo độ cứng
Các phương pháp đo độ cứng

Nếu phân loại theo thang đo, ta cũng có rất nhiều phương pháp xác định độ cứng khác nhau. Độ cứng được đo theo đơn vị của các thang đo quy ước khác nhau như:

  • Thang Brinell – HB: Đây là một trong những thang đô độ cứng đầu tiên được phát triển và ứng dụng rộng rãi trong cơ khí và luyện kim. Khi đo độ cứng theo HB phải ấn viên bi kim loại lên vật cần đo với một lực xác định, trị số độ cứng HB là tỉ số giữa lực ấn và diện tích vết lõm trên vật. 
  • Thang Vickers – HV: Đo độ cứng theo HV là một phương pháp được sử dụng thay thế cho Brinell trong một số trường hợp, chỉ thay viên bi kim loại bằng một mũi kim cương hình chóp. Thông thường phương pháp đo dựa trên Vicker được cho là dễ sử dụng hơn do việc tính toán kết quả không phụ thuộc vào kích cỡ đầu đo.
  • Thang Rockwell – HR: Phương pháp này xác định độ cứng dựa trên khả năng đâm xuyên vật liệu của đầu đo dưới tải. Đo độ cứng theo HR, đầu đo có thể là viên bi, cũng có thể là mũi kim cương hình chóp và trị số độ cứng được thể hiện qua chiều sâu của vết nén. Nếu đo độ cứng theo phương pháp Rockwell sẽ có nhiều thang đo khác nhau, được ký hiệu là HRA, HRB, HRC HRD.
  • Độ cứng theo phương pháp gạch xước, tiêu biểu là thang đo Mohs xác định độ cứng của mạch tinh thể vật liệu và thường ít được sử dụng trong công nghiệp.
  • Phương pháp bật nảy với thang đo Leeb (LRHT) là một trong 4 phương pháp được sử dụng phổ biến nhất khi kiểm tra độ cứng kim loại. Phương pháp cơ động này thường được sử dụng khi kiểm tra các vật mẫu tương đối lớn (trên 1kg). Phương pháp dựa trên hệ số bật nẩy lại và là phương pháp đo kiểm tra không phá hủy.
  • Thang đo Knoop là phương pháp đo tế vi, sử dụng để kiểm tra độ cứng của vật liệu dễ vỡ hoặc tấm mỏng do phương pháp đo chỉ gây ra một vết lõm nhỏ.

Đơn vị đo độ cứng HRC là gì?

Đơn vị đo độ cứng HRC là gì?
Đơn vị đo độ cứng HRC là gì?

Ở Việt Nam, chuẩn đo lường quốc gia về độ cứng được Thủ tướng Chính phủ phê duyệt thể hiện đơn vị đo độ cứng theo HRC.

Đơn vị đo độ cứng HRC (Hardness Rockwell C) là đơn vị đo lượng độ cứng của vật liệu như thép SKD11, SKD61, SCM440, DC11. Trên máy đo độ cứng sử dụng đơn vị đo Rockwell thì có thang đo C (chữ đen) với mũi nhọn kim cương và lực ấn 150 kg. Thang C dùng để đo các vật liệu có độ cứng trung bình và cao (thép sau khi nhiệt luyện: Tôi chân không, tôi dầu, …).

Thang đo độ cứng Rockwell là một thang đo độ cứng vật liệu, nó được sử dụng lần đầu vào năm 1919 do Stanley P. Rockwell phát minh. Đây là phép đo không đơn vị. Ký hiệu thang đo là HR và theo sau là giá trị độ cứng. Ví dụ, “HRC 68” có nghĩa là 68 là giá trị độ cứng theo thang Rockwell C. Giá trị độ cứng Rockwell thông thường được mô tả cho độ cứng kim loại, tuy nhiên chúng cũng có thể được sử dụng cho một vài loại nhựa.

Đo HRC dựa theo máy chuẩn độ cứng HNG 250 do CHDC Đức chế tạo, đo độ cứng theo phương pháp Rockwell thang C (HRC) với độ không đảm bảo đo 0,3 HR (trình độ, chuẩn thứ). Các mức lực tác dụng 98,07 N và 1471,0 N được tạo ra từ tổ hợp các quả cân chuẩn với độ không đảm bảo tương ứng là 0,034 0 N và 0,623 0 N; thiết bị đo chiều sâu vết nén là kính hiển vi xoắn có độ không đảm bảo đo 0,304m m (P=95%) và đầu đo là mũi đo kim cương hình chóp có góc đỉnh 120o4’± 4’và bán kính cong ở đỉnh là (197,5 ± 2,5)m m.

Ngoài ra, còn có thang đo B (chữ đỏ) dùng để thử độ cứng của thép chưa tôi, đồng,.. với lực ấn 100 kg và thang đo A với với lực ấn 60 kg.

Ưu điểm và nhược điểm của phương pháp đo độ cứng Rockwell HRC

Ưu điểm

Nhược điểm

Nhanh chóng và dễ dàng

Nhiều thang đo với mũi đo trọng tải khác nhau

Không cần hệ thống quang học

Pham vi các chi tiết nhỏ, chính xác

Ít bị ảnh hưởng bởi độ nhám của bề mặt

Vật liệu tấm mỏng, Vật liệu phủ mạ cho kết quả thường không chính xác

Bảng tra độ cứng vật liệu kim loại HRC – HRB – HB – HV

BẢNG CHUYỂN ĐỔI ĐƠN VỊ ĐO ĐỘ CỨNG
HRC – HRB – HB – HV
STT Độ cứng HRC Độ cứng HRB Độ cứng HB Độ cứng HV
1 65 711
2 64 695
3 63 681
4 62 658
5 61 642
6 60 627
7 59 613
8 58 601 746
9 57 592 727
10 56 572 694
11 55 552 649
12 54 120 534 589
13 53 119 513 567
14 52 118 504 549
15 51 118 486 531
16 50 117 469 505
17 49 117 468 497
18 48 116 456 490
19 47 115 445 474
20 46 115 430 458
21 45 114 419 448
22 44 114 415 438
23 43 114 402 424
24 42 113 388 406
25 41 112 375 393
26 40 111 373 388
27 39 111 360 376
28 38 110 348 361
29 37 109 341 351
30 36 109 331 342
31 35 108 322 332
32 34 108 314 320
33 33 107 308 311
34 32 107 300 303
35 31 106 290 292
36 30 105 277 285
37 29 104 271 277
38 28 103 264 271
39 27 103 262 262
40 26 102 255 258
41 25 101 250 255
42 24 100 245 252
43 23 100 240 247
44 22 99 233 241
45 21 98 229 235
46 20 97 223 227

Máy đo độ cứng và nơi bán máy đo độ cứng uy tín

Máy đo độ cứng và nơi bán máy đo độ cứng uy tín
Máy đo độ cứng và nơi bán máy đo độ cứng uy tín

Độ cứng của vật liệu càng cao thì có khả năng chống lại sự lún của bề mặt khi có vật tác dụng vào càng lớn. Vật liệu có độ lún càng nhỏ thì độ cứng càng cao và độ cứng cũng là một trong những đặc trưng cơ bản quan trọng của vật liệu. Do đó, các loại máy đo độ cứng ra đời, dùng để đo độ cứng dưới áp lực của trọng lực xác định. Tùy vào mục đích và điều kiện khác nhau mà người sử dụng có thể lựa chọn cho mình những sản phẩm phù hợp.

Tuy nhiên đâu mới là nơi cung cấp các thiết bị đo độ cứng uy tín? Hiểu được mong muốn và nhu cầu của khách hàng, CHỢ LAB tự hào là một trong những đơn vị phân phối thiết bị chính hãng tốt nhất ở Việt Nam. Nếu bạn đang có nhu cầu mua thiết bị đo độ cứng cũng như các loại thiết bị thí nghiệm khác, đừng ngần ngại, hãy liên hệ ngay với chúng tôi để được hỗ trợ tốt nhất.

Trên đây là những thông tin khá thú vị về khái niệm độ cứng và đơn vị đo độ cứng HRC. Qua bài viết này, chúng tôi hy vọng sẽ đem đến cho bạn đọc những kiến thức cơ bản và cần thiết về độ cứng có thể áp dụng trong thực tế. Nếu bạn có bất kì thắc mắc nào, vui lòng để lại lời nhắn phía dưới để được giải đáp tận tình nhất.

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *