બ્રિનેલ, રોકવેલ અને વિકર્સ કઠિનતા એકમો (કઠિનતા પ્રણાલી) વચ્ચેનો સંબંધ

ઉત્પાદનમાં સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાતી પ્રેસ-ઇન પદ્ધતિની કઠિનતા છે, જેમ કે બ્રિનેલ કઠિનતા, રોકવેલ કઠિનતા, વિકર્સ કઠિનતા અને સૂક્ષ્મ કઠિનતા. પ્રાપ્ત કઠિનતા મૂલ્ય આવશ્યકપણે વિદેશી વસ્તુઓના ઘૂસણખોરીને કારણે પ્લાસ્ટિક વિકૃતિ સામે ધાતુની સપાટીના પ્રતિકારનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે.

નીચે વિવિધ કઠિનતા એકમોનો સંક્ષિપ્ત પરિચય છે:

૧. બ્રિનેલ કઠિનતા (HB)

ચોક્કસ કદ (સામાન્ય રીતે 10 મીમી વ્યાસ) ના કઠણ સ્ટીલના બોલને ચોક્કસ ભાર (સામાન્ય રીતે 3000 કિગ્રા) સાથે સામગ્રીની સપાટી પર દબાવો અને તેને ચોક્કસ સમય માટે રાખો. ભાર દૂર કર્યા પછી, ભાર અને ઇન્ડેન્ટેશન ક્ષેત્રનો ગુણોત્તર બ્રિનેલ કઠિનતા મૂલ્ય (HB) છે, કિલોગ્રામ બળ/mm2 (N/mm2) માં.

2. રોકવેલ કઠિનતા (HR)

જ્યારે HB>450 અથવા નમૂના ખૂબ નાનો હોય, ત્યારે બ્રિનેલ કઠિનતા પરીક્ષણનો ઉપયોગ કરી શકાતો નથી અને તેના બદલે રોકવેલ કઠિનતા માપનનો ઉપયોગ કરવો જોઈએ. તે 120° ના શિરોબિંદુ કોણ સાથે હીરા શંકુ અથવા 1.59mm અને 3.18mm વ્યાસવાળા સ્ટીલ બોલનો ઉપયોગ કરે છે જે ચોક્કસ ભાર હેઠળ પરીક્ષણ કરવા માટે સામગ્રીની સપાટી પર દબાવવામાં આવે છે, અને સામગ્રીની કઠિનતા ઇન્ડેન્ટેશનની ઊંડાઈથી મેળવવામાં આવે છે. પરીક્ષણ સામગ્રીની કઠિનતા અનુસાર, તેને ત્રણ અલગ અલગ સ્કેલમાં વ્યક્ત કરી શકાય છે:

HRA: તે 60 કિગ્રા લોડ અને ડાયમંડ કોન ઇન્ડેન્ટરનો ઉપયોગ કરીને મેળવેલી કઠિનતા છે, અને તેનો ઉપયોગ અત્યંત ઉચ્ચ કઠિનતા (જેમ કે સિમેન્ટેડ કાર્બાઇડ, વગેરે) ધરાવતી સામગ્રી માટે થાય છે.

HRB: તે 100 કિલો વજનના ભાર અને 1.58 મીમી વ્યાસવાળા કઠણ સ્ટીલ બોલનો ઉપયોગ કરીને મેળવવામાં આવતી કઠિનતા છે. તેનો ઉપયોગ ઓછી કઠિનતા ધરાવતી સામગ્રી (જેમ કે એનિલ સ્ટીલ, કાસ્ટ આયર્ન, વગેરે) માટે થાય છે.

HRC: તે 150 કિગ્રા લોડ અને ડાયમંડ કોન ઇન્ડેન્ટરનો ઉપયોગ કરીને મેળવેલી કઠિનતા છે, અને તેનો ઉપયોગ ઉચ્ચ કઠિનતા (જેમ કે કઠણ સ્ટીલ, વગેરે) ધરાવતી સામગ્રી માટે થાય છે.

૩ વિકર્સ કઠિનતા (HV)

120kg કરતા ઓછા ભાર અને 136° ના શિરોબિંદુ કોણવાળા ડાયમંડ સ્ક્વેર કોન ઇન્ડેન્ટરનો ઉપયોગ કરીને સામગ્રીની સપાટીમાં દબાવવું, અને સામગ્રીના ઇન્ડેન્ટેશન ખાડાના સપાટી ક્ષેત્રફળને લોડ મૂલ્ય દ્વારા વિભાજીત કરવું, જે વિકર્સ કઠિનતા HV મૂલ્ય (kgf/mm2) છે.

બ્રિનેલ અને રોકવેલ કઠિનતા પરીક્ષણોની તુલનામાં, વિકર્સ કઠિનતા પરીક્ષણના ઘણા ફાયદા છે. તેમાં બ્રિનેલની જેમ લોડ P અને ઇન્ડેન્ટર વ્યાસ D ની નિર્દિષ્ટ શરતોની મર્યાદાઓ નથી, અને ઇન્ડેન્ટરના વિકૃતિની સમસ્યા નથી; કે તેમાં રોકવેલની કઠિનતા મૂલ્ય એકીકૃત ન થઈ શકે તેવી સમસ્યા નથી. અને તે રોકવેલ જેવી કોઈપણ નરમ અને સખત સામગ્રીનું પરીક્ષણ કરી શકે છે, અને તે રોકવેલ કરતાં અત્યંત પાતળા ભાગો (અથવા પાતળા સ્તરો) ની કઠિનતાનું પરીક્ષણ વધુ સારી રીતે કરી શકે છે, જે ફક્ત રોકવેલ સપાટીની કઠિનતા દ્વારા જ કરી શકાય છે. પરંતુ આવી પરિસ્થિતિઓમાં પણ, તેની તુલના ફક્ત રોકવેલ સ્કેલની અંદર જ કરી શકાય છે, અને અન્ય કઠિનતા સ્તરો સાથે એકીકૃત કરી શકાતી નથી. વધુમાં, કારણ કે રોકવેલ માપન સૂચકાંક તરીકે ઇન્ડેન્ટેશન ઊંડાઈનો ઉપયોગ કરે છે, અને ઇન્ડેન્ટેશન ઊંડાઈ હંમેશા ઇન્ડેન્ટેશન પહોળાઈ કરતા નાની હોય છે, તેથી તેની સંબંધિત ભૂલ પણ મોટી છે. તેથી, રોકવેલ કઠિનતા ડેટા બ્રિનેલ અને વિકર્સ જેટલો સ્થિર નથી, અને અલબત્ત વિકર્સ ચોકસાઇ જેટલો સ્થિર નથી.

બ્રિનેલ, રોકવેલ અને વિકર્સ વચ્ચે ચોક્કસ રૂપાંતર સંબંધ છે, અને એક રૂપાંતર સંબંધ કોષ્ટક છે જેને પૂછી શકાય છે.