Hiểu rõ các đơn vị đo độ cứng giúp lựa chọn vật liệu phù hợp cho từng ứng dụng trong sản xuất và cơ khí, đồng thời nắm vững cách sử dụng máy đo độ cứng trong các phép đo quan trọng. Hiện nay, ba đơn vị đo độ cứng phổ biến là độ cứng Brinell, độ cứng Rockwell, và độ cứng Vickers.
Độ cứng Brinell (HB)
Đơn vị này được xác định dựa trên phương pháp Brinell, trong đó một viên bi bằng thép hoặc cacbua vonfram có đường kính xác định được ấn vào bề mặt vật liệu dưới một tải trọng cụ thể. Độ cứng Brinell được tính bằng cách chia lực tác động (tính bằng kilogram-force, kgf) cho diện tích bề mặt của vết lõm hình tròn tạo ra, thường là milimet vuông (mm²).
Độ cứng Rockwell (HR)
Độ cứng Rockwell được đo bằng cách sử dụng một đầu nén kim cương hoặc bi thép với các mức tải trọng khác nhau tùy thuộc vào loại vật liệu. Rockwell có nhiều thang đo khác nhau, phổ biến nhất là:
- HRB dùng bi thép 1/16 inch và tải trọng 100 kgf, thường dùng cho vật liệu mềm như đồng, nhôm.
- HRC dùng đầu nén kim cương hình nón với tải trọng 150 kgf, dùng để đo vật liệu cứng hơn như thép tôi. Độ cứng Rockwell không yêu cầu tính toán phức tạp mà được hiển thị trực tiếp bằng cách đo độ sâu vết lõm trên một thang đo.
Độ cứng Vickers (HV)
Độ cứng Vickers được xác định bằng cách dùng mũi kim cương hình tháp có góc 136 độ giữa các mặt đối diện để tạo vết lõm trên bề mặt vật liệu. Sau đó, người ta đo hai đường chéo của vết lõm này và tính diện tích. Đơn vị đo độ cứng Vickers là pascal (Pa).
Cách chuyển đổi đơn vị đo độ cứng
Độ cứng HRC |
Độ cứng HRB |
Độ cứng HB |
Độ cứng HV |
65 |
711 |
||
64 |
695 |
||
63 |
681 |
||
62 |
658 |
||
61 |
642 |
||
60 |
627 |
||
59 |
613 |
||
58 |
601 |
746 |
|
57 |
592 |
727 |
|
56 |
572 |
694 |
|
55 |
552 |
649 |
|
54 |
120 |
534 |
589 |
53 |
119 |
513 |
567 |
52 |
118 |
504 |
549 |
51 |
118 |
486 |
531 |
50 |
117 |
469 |
505 |
49 |
117 |
468 |
497 |
48 |
116 |
456 |
490 |
47 |
115 |
445 |
474 |
46 |
115 |
430 |
458 |
45 |
114 |
419 |
448 |
44 |
114 |
415 |
438 |
43 |
114 |
402 |
424 |
42 |
113 |
388 |
406 |
41 |
112 |
375 |
393 |
40 |
111 |
373 |
388 |
39 |
111 |
360 |
376 |
38 |
110 |
348 |
361 |
37 |
109 |
341 |
351 |
36 |
109 |
331 |
342 |
35 |
108 |
322 |
332 |
34 |
108 |
314 |
320 |
33 |
107 |
308 |
311 |
32 |
107 |
300 |
303 |
31 |
106 |
290 |
292 |
30 |
105 |
277 |
285 |
29 |
104 |
271 |
277 |
28 |
103 |
264 |
271 |
27 |
103 |
262 |
262 |
26 |
102 |
255 |
258 |
25 |
101 |
250 |
255 |
24 |
100 |
245 |
252 |
23 |
100 |
240 |
247 |
22 |
99 |
233 |
241 |
21 |
98 |
229 |
235 |
20 |
97 |
223 |
227 |
Trên đây là một số thông tin hữu ích về các phương pháp và đơn vị đo độ cứng, bao gồm lý thuyết, nguyên lý và cách áp dụng trong thực tế.