TIÊu chuẩn quốc gia tcvn 257-1: 2007; tcvn 257-2: 2007 iso 6508-1 : 2005 iso 6508-2 : 2005 tcvn 257-3 : 2007 iso 6508-3 : 2005

VẬT LIỆU KIM LOẠI - THỬ ĐỘ CỨNG ROCKWELL

TCVN 257-1 : 2007 thay thế TCVN 257-1 : 2001 (ISO 6508-1 : 1999).

TCVN 257-1 : 2007 hoàn toàn tương đương với ISO 6508-1 : 2005.

TCVN 257-2 : 2007 thay thế TCVN 257-2 : 2001 (ISO 6508-2 : 1999).

TCVN 257-2 : 2007 hoàn toàn tương đương với ISO 6508-2 : 2005.

TCVN 257-3 : 2007 thay thế TCVN 257-3 : 2001 (ISO 6508-3 : 1999).

TCVN 257-3 : 2007 hoàn toàn tương đương với ISO 6508-3 : 2005.

TCVN 257-1 : 2007: TCVN 257-2 : 2007; TCVN 257-3 : 2007 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn TCVN/TC 164 Thử cơ lý kim loại biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố

VẬT LIỆU KIM LOẠI - THỬ ĐỘ CỨNG ROCKWELL

Tiêu chuẩn này qui định phương pháp thử độ cứng Rockwell và thử độ cứng Rockwell bề mặt (thang đo và lĩnh vực áp dụng theo Bảng 1) đối với vật liệu kim loại.

Cần lưu ý đến thực tế rằng, trong tiêu chuẩn này việc sử dụng bi thử hợp kim cứng là bi thử Rockwell tiêu chuẩn. Bi thử thép vẫn được tiếp tục sử dụng nếu được qui định trong tiêu chuẩn sản phẩm hoặc theo thoả thuận.

CHÚ THÍCH 1: Cần lưu ý đến thực tế là kết quả nhận được khi thử bằng bi hợp kim cứng có thể khác nhiều so với khi thử bằng bi thép. Đối với vật liệu và / hoặc sản phẩm đặc biệt áp dụng các tiêu chuẩn khác (ví dụ ISO 3738-1 và ISO 4498-1).

CHÚ THÍCH 2: Đối với một số vật liệu, lĩnh vực áp dụng có thể hẹp hơn.

2. Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu dưới đây là rất cần thiết đối với việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với tài liệu có ghi năm công bố, áp dụng phiên bản được nêu. Đối với tài liệu không có năm công bố, áp dụng phiên bản mới nhất (kể cả các sửa đổi).

TCVN 257-2 : 2007 (ISO 6508-2 : 2005) Vật liệu kim loại - Thử độ cứng Rockwell - Phần 2: Kiểm định và hiệu chuẩn máy thử (thang A, B, C, D, E, F, G, H, K, N, T).

3. Nguyên lý thử

Ấn mũi thử có kích thước, hình dạng và vật liệu qui định lên bề mặt mẫu theo hai bước với các điều kiện quy định (xem Điều 7). Đo độ sâu vết lõm h dưới tác dụng của lực thử sơ bộ sau khi bỏ lực thử chính.

Từ giá trị h là hai hằng số N và S (xem Bảng 2) tính giá trị độ cứng Rockwell theo công thức sau:

Ký hiệu	Tên gọi	Đơn vị
Fo	Lực thử sơ bộ	N
F1	Lực thử chính	N
F	Lực thử tổng	N
S	Đơn vị thang, đăc trưng cho thang đo	mm
N	Số, đặc trưng cho thang đo
h	Chiều sâu vết lõm được tác dụng của lực thử sơ bộ sau khi bỏ lực thử chính (độ sâu vết lõm dư)	mm
HRA HRC HRD	Độ cứng Rockwell = 100 -
HRB HRE HRF HRG HRH HRK	Độ cứng Rockwell = 130 -
HRN HRT	Độ cứng Rockwell = 100 -

CHÚ THÍCH: Các chữ số chỉ lực thử nguyên gốc trên cơ sở đơn vị kilogam lực (kG). Ví dụ, lực thử 30 kG được đổi thành 294,2 N.

CHÚ DẪN:

1. Chiều sâu vết lõm do lực so bộ Fo	5. Bề mặt mẫu thử
2. Chiều sâu vết lõm do lực thử chính F1	6. Mặt chuẩn đo
3. Sự đàn hồi trở lại ngay sau khi bỏ lực thử chính F1	7. Vị trí mũi thử
4. Chiều sâu vết lõm h

Hình 1 - Sơ đồ nguyên lý thử Rockwell

5. Máy thử

CHÚ THÍCH: Qui trình kiến nghị đối với thử định kỳ cho trong Phụ lục E. Cần xem chú thích về mũi thử kim cương trong Phụ lục F.

6. Mẫu thử

6.1. Phép thử phải được tiến hành trên bề mặt nhẵn và phẳng, không có vảy oxit, lớp phủ và đặc biệt là không có dầu mỡ, trừ khi có các yêu cầu khác trong tiêu chuẩn vật liệu hoặc sản phẩm. Ngoại lệ đối với kim loại phản ứng như ti tan chúng có thể bám chặt vào mũi thử, trong trường hợp như vậy có thể sử dụng dầu bôi trơn thích hợp như dầu hỏa. Việc sử dụng dầu bôi trơn phải được ghi vào báo cáo thử.

6.2. Việc chuẩn bị mẫu phải được tiến hành sao cho giảm đến mức thấp nhất mọi sự biến đổi độ cứng bề mặt do nung nóng hoặc làm gia công biến cứng nguội. Điều này phải đặc biệt tính đến trong trường hợp vết lõm nông.

6.3. Sau khi thử, không được có biến dạng nhìn thấy bằng mắt thường trên bề mặt mẫu thử nằm đối diện với vết lõm, trừ khi trường hợp thang đo HR30Tm (trong trường hợp này phép thử phải được thực hiện phù hợp với Phụ lục A).

Chiều dầy mẫu thử hoặc lớp chịu thử (giá trị nhỏ nhất theo phụ lục B) ít nhất phải bằng 10 lần chiều sâu dư của vết lõm đối với mũi thử hình chóp và 15 lần chiều sâu dư của vết lõm đối với mũi thử bằng viên bi trừ khi có thể chứng minh rằng việc sử dụng mẫu thử mỏng hơn không ảnh hưởng đến giá trị đo.

Do chưa có giá trị hiệu chỉnh đối với phép thử trên bề mặt lõm, việc thử trên bề mặt này phải được thỏa thuận riêng.

7. Qui trình thử

7.1. Thông thường, phép thử được tiến hành ở nhiệt độ môi trường xung quanh từ 10 °C đến 35 °C. Tuy nhiên do nhiệt độ thử khác nhau có thể ảnh hưởng đến kết quả thử người sử dụng phép thử Rockwell có thể chọn nhiệt độ trong khoảng hẹp hơn.

CHÚ THÍCH: Nhiệt độ của vật liệu thử và nhiệt độ của máy thử độ cứng có thể ảnh hưởng đến kết quả thử; do đó người sử dụng phải đảm bảo rằng nhiệt độ không ảnh hưởng đến việc đo độ cứng.

Trước khi bắt đầu một loạt thử hoặc sau hơn 24 h kể từ phép thử cuối cùng, và sau khi có sự thay đổi, như di chuyển và lắp đặt lại mũi thử hoặc giá đỡ mẫu thử, phải xác định chắc chắn rằng mũi thử và giá đỡ mẫu thử được lắp ráp chính xác trên máy thử. Khống sử dụng hai số đo đầu tiên sau khi có sự thay đổi như trên.

Sản phẩm hình trụ phải được giữ một cách phù hợp, ví dụ, trên gá định tâm chữ V bằng thép có độ cứng nhỏ nhất là 60 HRC. Phải đặc biệt chú ý đến việc hiệu chỉnh mặt tựa của giá đỡ và độ thẳng hàng của mũi thử, mẫu thử, gá định tâm chữ V và giá giữ mẫu thử của máy thử vì bất kỳ độ không vuông góc nào cũng có thể làm kết quả không chính xác.

7.3. Đưa mũi thử tiếp xúc với bề mặt thử và tác dụng lực thử sơ bộ F_o không giật cục, không va đập hoặc rung động. Thời gian tác dụng lực sơ bộ F_o không vượt quá 3 s.

CHÚ THÍCH: Đối với máy thử điều khiển điện tử, thời gian đặt lực thử sơ bộ (T_a) và thời gian tác động lực thử sơ bộ (T_pm) được kết hợp bằng công thức sau:

trong đó:

CHÚ THÍCH: Trong thực tế khi thử, thời gian tăng lực từ F_o đến F nằm giữa 2 s đến 3 s đối với mẫu thử khoảng 60 HRC. Đối với thang Rockwell N và T. Thời gian đo máy từ 1s đến 1,5 s đối với mẫu thử có độ cứng khoảng 78 HR30N.

Như là ngoại lệ đối với vật liệu thử có sự chảy dẻo quá mức (vết nén trôi) trong thời gian giữ lực thử tổng, cần thiết phải có sự xem xét đến cả thời gian mũi thử tiếp tục đâm vào. Khi vật liệu đòi hỏi việc sử dụng thời gian giữ lực tổng quá 6 s cho phép bởi dung sai, yêu cầu này phải được qui định trong tiêu chuẩn sản phẩm. Trong trường hợp này thời gian giữ lực tổng được sử dụng phải được ghi kèm theo kết quả thử (ví dụ, 65 HRFW, 10 s).

Khoảng cách từ tâm của vết lõm bất kỳ đến mép ngoài của mẫu thử không nhỏ hơn 2,5 lần đường kính vết lõm (nhưng không nhỏ hơn 1 mm).

Độ không đảm bảo đo phải được đánh giá tổng hợp theo Hướng dẫn thể hiện độ không đảm bảo đo (Guide to the Expression of Uncertainty in measurement) (GUM) ^[3].

Không phụ thuộc loại nguồn, đối với độ cứng có hai khả năng để xác định độ không đảm bảo đo

- Một khả năng trên cơ sở đánh giá tất cả các nguồn thích hợp xuất hiện trong khi hiệu chuẩn trực tiếp. Có thể tham khảo Hướng dẫn EA ^[4].

- Khả năng khác trên cơ sở tiêu chuẩn gián tiếp sử dụng tấm chuẩn độ cứng [viết tắt là CRM (mẫu chuẩn đã được chứng nhận)] (xem [2-5] trong Thư mục. Hướng dẫn đối với việc xác định cho trong Phụ lục G.

Không phải lúc nào cũng có thể định lượng được tất cả các nguồn gây ra độ không đảm bảo đo. Trong trường hợp này việc đánh giá độ không đảm bảo đo tiêu chuẩn loại A có thể nhận được từ việc phân tích thống kê các vết lõm lặp lại trên mẫu thử. Cần phải cẩn thận khi tính độ không đảm bảo độ chuẩn loại A và B để các thành phần đó không bị tính hai lần (xem Điều 4 của GUM: 1993).

Báo cáo thử nghiệm phải bao gồm các thông tin sau:

a) viện dẫn tiêu chuẩn này, đó là TCVN 257-1;

b) tất cả chi tiết cần thiết để nhận dạng toàn bộ mẫu thử;

c) nhiệt độ thử, nếu nó không nằm trong giới hạn 10 °C đến 35 °C;

d) kết quả thử;

e) các thao tác không quy định trong tiêu chuẩn này hoặc được xem là không bắt buộc:

f) chi tiết của bất kỳ sự việc xảy ra nào có ảnh hưởng đến kết quả thử (xem Chú thích).

g) Thời gian giữ lực tổng đã sử dụng nếu lớn hơn 6s với dung sai cho phép.

Không có quy trình chung của việc chuyển đổi chính xác độ cứng Rockwell sang các thang đo cứng khác hoặc là độ bền kéo. Do đó nên tránh các chuyển đổi này, trừ khi có cơ sở đáng tin cậy để chuyển đổi nhận được bằng thử so sánh.

CHÚ THÍCH: Có bằng chứng rằng một số vật liệu có thể nhạy cảm với tốc độ biến dạng mà nó gây ra sự thay đổi nhỏ của giá trị ứng suất chảy. Hậu quả là khi kết thúc sự tạo hình vết lõm có thể làm thay đổi giá trị độ cứng.
PHỤ LỤC A

(quy định)

Phép thử này được tiến hành trong điều kiện tương tự như phép thử HR30T và HR15T được xác định trong tiêu chuẩn này, nhưng theo thỏa thuận, sự xuất hiện của các vết lõm ở mặt sau của mẫu thử (không cho phép trong phép thử HRT) là được phép.

Phép thử này được áp dụng với độ chính xác thích hợp đối với sản phẩm có chiều dày nhỏ hơn 0,6 mm cho đến chiều dày nhỏ nhất được chỉ ra trong tiêu chuẩn sản phẩm và độ cứng Rockwell HR30T lớn nhất là 80 (tương ứng với 90 HR15T). Tiêu chuẩn sản phẩm qui định khi nào phải sử dụng phép thử độ cứng HR30Tm hoặc HR15Tm.

Các yêu cầu sau phải được đáp ứng, ngoài các yêu cầu được qui định trong tiêu chuẩn này.