विभिन्न कठोरता वाले इस्पात का वर्गीकरण

पोर्टेबल लीब कठोरता परीक्षक को लीब (एचएल) माप के बाद ब्रिनेल (एचबी), रॉकवेल (एचआरसी), विकर्स (एचवी) और शोर (एचएस) कठोरता में परिवर्तित किया जा सकता है। या लीब सिद्धांत का उपयोग करके ब्रिनेल (एचबी), रॉकवेल (एचआरसी), विकर्स (एचवी), लीब (एचएल) और शोर (एचएस) कठोरता मानों को सीधे मापा जा सकता है।
एचबी - ब्रिनेल कठोरता:
ब्रिनेल कठोरता (HB) का उपयोग आमतौर पर नरम पदार्थों के लिए किया जाता है, जैसे कि अलौह धातुएँ, ऊष्मा उपचार से पहले या एनीलिंग के बाद स्टील। रॉकवेल कठोरता (HRC) का उपयोग आमतौर पर अधिक कठोरता वाले पदार्थों के लिए किया जाता है, जैसे कि ऊष्मा उपचार के बाद की कठोरता आदि।
ब्रिनेल कठोरता (HB) एक निश्चित आकार के परीक्षण भार की माप है। एक निश्चित व्यास की कठोर इस्पात या कार्बाइड की गेंद को परीक्षण की जाने वाली धातु की सतह पर दबाया जाता है। परीक्षण भार को एक निर्दिष्ट समय तक बनाए रखा जाता है, और फिर भार हटाकर परीक्षण की जाने वाली सतह पर बने गड्ढे के व्यास को मापा जाता है। ब्रिनेल कठोरता मान, भार को गड्ढे के गोलाकार सतह क्षेत्र से भाग देने पर प्राप्त भागफल होता है। सामान्यतः, एक निश्चित आकार (आमतौर पर 10 मिमी व्यास) की कठोर इस्पात की गेंद को एक निश्चित भार (आमतौर पर 3000 किलोग्राम) के साथ सामग्री की सतह पर दबाया जाता है और एक निश्चित समय तक बनाए रखा जाता है। भार हटाने के बाद, भार और गड्ढे के क्षेत्रफल का अनुपात ब्रिनेल कठोरता मान (HB) होता है, और इसकी इकाई किलोग्राम बल/मिमी² (N/mm²) है।
रॉकवेल कठोरता, धंसाव की प्लास्टिक विरूपण गहराई के आधार पर कठोरता मान सूचकांक निर्धारित करती है। कठोरता की इकाई 0.002 मिमी है। जब HB>450 हो या नमूना बहुत छोटा हो, तो ब्रिनेल कठोरता परीक्षण का उपयोग नहीं किया जा सकता है और इसके बजाय रॉकवेल कठोरता माप का उपयोग किया जाता है। इसमें 120° के शीर्ष कोण वाले हीरे के शंकु या 1.59 मिमी या 3.18 मिमी व्यास वाली स्टील की गेंद का उपयोग करके परीक्षण की जा रही सामग्री की सतह पर एक निश्चित भार के साथ दबाव डाला जाता है, और धंसाव की गहराई से सामग्री की कठोरता की गणना की जाती है। परीक्षण सामग्री की कठोरता के अनुसार, इसे तीन अलग-अलग पैमानों में व्यक्त किया जाता है:
एचआरए: यह 60 किलोग्राम के भार और डायमंड कोन इंडेंटर का उपयोग करके प्राप्त की गई कठोरता है, जिसका उपयोग अत्यधिक उच्च कठोरता वाली सामग्रियों (जैसे सीमेंटेड कार्बाइड, आदि) के लिए किया जाता है।
एचआरबी: यह 100 किलोग्राम भार और 1.58 मिमी व्यास वाली कठोर इस्पात की गेंद का उपयोग करके प्राप्त की गई कठोरता है, जिसका उपयोग कम कठोरता वाली सामग्रियों (जैसे एनील्ड स्टील, कच्चा लोहा, आदि) के लिए किया जाता है।
एचआरसी: यह 150 किलोग्राम के भार और डायमंड कोन इंडेंटर का उपयोग करके प्राप्त की गई कठोरता है, जिसका उपयोग बहुत उच्च कठोरता वाली सामग्रियों (जैसे कठोर स्टील, आदि) के लिए किया जाता है।
इसके अलावा:
1. एचआरसी का अर्थ है रॉकवेल कठोरता सी स्केल।
2. एचआरसी और एचबी का उत्पादन में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।
3. एचआरसी लागू सीमा एचआरसी 20-67, एचबी225-650 के समकक्ष,
यदि कठोरता इस सीमा से अधिक है, तो रॉकवेल कठोरता ए स्केल (HRA) का उपयोग करें।
यदि कठोरता इस सीमा से कम है, तो रॉकवेल कठोरता बी स्केल (एचआरबी) का उपयोग करें।
ब्रिनेल कठोरता की ऊपरी सीमा HB650 है, जो इस मान से अधिक नहीं हो सकती।
4. रॉकवेल कठोरता परीक्षक के C स्केल का इंडेंटर 120 डिग्री के शीर्ष कोण वाला एक हीरा शंकु होता है। परीक्षण भार एक निश्चित मान होता है। चीनी मानक 150 किलोग्राम फुट है। ब्रिनेल कठोरता परीक्षक का इंडेंटर कठोर इस्पात (HBS) या कार्बाइड (HBW) की गेंद होती है। परीक्षण भार गेंद के व्यास के अनुसार बदलता रहता है, जो 3000 से 31.25 किलोग्राम फुट तक होता है।
5. रॉकवेल कठोरता का इंडेंटेशन बहुत छोटा होता है और मापा गया मान एक ही स्थान पर सीमित होता है। औसत मान ज्ञात करने के लिए कई बिंदुओं पर माप लेना आवश्यक है। यह तैयार उत्पादों और पतली स्लाइस के लिए उपयुक्त है और इसे गैर-विनाशकारी परीक्षण की श्रेणी में रखा जाता है। ब्रिनेल कठोरता का इंडेंटेशन बड़ा होता है, मापा गया मान सटीक होता है, लेकिन यह तैयार उत्पादों और पतली स्लाइस के लिए उपयुक्त नहीं है और आमतौर पर इसे गैर-विनाशकारी परीक्षण की श्रेणी में नहीं रखा जाता है।
6. रॉकवेल कठोरता का मान एक अनिश्चित संख्या है, जिसकी कोई इकाई नहीं होती। (इसलिए, रॉकवेल कठोरता को एक निश्चित डिग्री कहना गलत है।) ब्रिनेल कठोरता का मान इकाईयुक्त होता है और तन्यता सामर्थ्य के साथ इसका एक निश्चित अनुमानित संबंध होता है।
7. रॉकवेल कठोरता सीधे डायल पर या डिजिटल रूप से प्रदर्शित होती है। यह उपयोग में आसान, तेज़ और सहज है, और बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए उपयुक्त है। ब्रिनेल कठोरता के लिए माइक्रोस्कोप से इंडेंटेशन व्यास को मापना और फिर तालिका देखना या गणना करना आवश्यक होता है, जो अधिक जटिल है।
8. कुछ शर्तों के तहत, तालिका देखकर HB और HRC को आपस में बदला जा सकता है। मानसिक गणना सूत्र को मोटे तौर पर इस प्रकार दर्ज किया जा सकता है: 1HRC≈1/10HB।
कठोरता परीक्षण यांत्रिक गुणों के परीक्षण की एक सरल और आसान विधि है। कुछ यांत्रिक गुणों के परीक्षणों के स्थान पर कठोरता परीक्षण का उपयोग करने के लिए, उत्पादन में कठोरता और सामर्थ्य के बीच अधिक सटीक रूपांतरण संबंध की आवश्यकता होती है।
व्यवहारिक अनुभव से यह सिद्ध हो चुका है कि धातु पदार्थों की विभिन्न कठोरताओं के बीच और कठोरता तथा सामर्थ्य के बीच लगभग संगत संबंध होता है। चूंकि कठोरता का निर्धारण प्रारंभिक प्लास्टिक विरूपण प्रतिरोध तथा निरंतर प्लास्टिक विरूपण प्रतिरोध द्वारा होता है, इसलिए पदार्थ की सामर्थ्य जितनी अधिक होगी, प्लास्टिक विरूपण प्रतिरोध उतना ही अधिक होगा और कठोरता का मान भी उतना ही अधिक होगा।