Thang đo độ cứng Rockwell

Thang đo độ cứng Rockwell được sử dụng để xác định độ cứng của vật liệu, ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp, từ sản xuất kim loại đến chế tạo máy móc. Phương pháp này được phát triển bởi Stanley P. Rockwell vào năm 1919, mang lại độ chính xác cao và dễ dàng sử dụng trong các quy trình kiểm tra chất lượng vật liệu. Độ cứng Rockwell đo lường khả năng của vật liệu chịu được lực ép của một đầu đo, từ đó đánh giá mức độ kháng cự của vật liệu trước biến dạng vĩnh viễn.

Nguyên lý đo độ cứng Rockwell

Nguyên lý đo độ cứng Rockwell hoạt động dựa trên việc sử dụng một đầu đo (hình bi hoặc hình nón) ấn vào bề mặt của mẫu thử với lực tác động xác định.
Lực đầu tiên, gọi là lực ban đầu, giúp ổn định đầu đo trên bề mặt vật liệu.
Sau đó, một lực lớn hơn, gọi là lực chính, được tác động để tạo ra vết lõm. Độ sâu của vết lõm sẽ được ghi lại để tính toán độ cứng của vật liệu.
Điểm khác biệt của phương pháp Rockwell là khả năng đo trực tiếp độ sâu vết lõm, từ đó cho ra kết quả nhanh chóng mà không cần xử lý bề mặt mẫu thử.

Các thang đo của độ cứng Rockwell thông thường

Thang đo	Đầu đo	Lực sơ cấp (kgf/N)	Tổng lực (kgf/N)	Ứng dụng
A	Kim cương hình chóp	98.07 (10)	588.4 (60)	Cemented carbides, thép mỏng, thép thấm Carbon mỏng
B	Bi (1/16 inch, 1.588 mm)	98.07 (10)	980.7 (100)	Hợp kim đồng, thép mềm, hợp kim nhôm, sắt dễ uốn
C	Kim cương hình chóp	98.07 (10)	1471 (150)	Thép, gang đúc cứng, sắt dễ uốn, titan, thép thấm Carbon dày
D	Kim cương hình chóp	98.07 (10)	980.7 (100)	Thép mỏng, thép thấm Carbon dày trung bình, thép vòng bi
E	Bi (1/8 inch, 3.175 mm)	98.07 (10)	980.7 (100)	Gang, nhôm và hợp kim magie
F	Bi (1/16 inch, 1.588 mm)	98.07 (10)	588.4 (60)	Hợp kim đồng nung và kim loại tấm mềm mỏng
G	Bi (1/16 inch, 1.588 mm)	98.07 (10)	1471 (150)	Sắt dễ uốn, đồng-niken kẽm và hợp kim cupro nickel
H	Bi (1/8 inch, 3.175 mm)	98.07 (10)	588.4 (60)	Nhôm, kẽm và chì

Phương pháp đo độ cứng Rockwell

Đặt mẫu thử vào máy đo

Mẫu thử được đặt vào bàn của máy, đảm bảo không bị dịch chuyển trong quá trình đo.

Tác dụng lực ban đầu

Lực sơ cấp (10 kgf) được tác dụng lên đầu đo để ổn định trên bề mặt mẫu, loại bỏ sự không đồng đều ban đầu.

Tác dụng lực chính

Lực chính (60, 100 hoặc 150 kgf) được áp dụng, tạo vết lõm trên mẫu thử. Đầu đo có thể là bi thép hoặc kim cương tùy vật liệu.

Đo độ sâu vết lõm

Độ sâu của vết lõm được đo sau khi lực chính được tháo bỏ, kết quả độ cứng hiển thị trực tiếp trên thiết bị. Vật liệu càng cứng, vết lõm càng nông.

Trên đây là 1 số thông tin bổ ích về thang đo độ cứng Rockwell, các thang đo độ cứng Rockwell phổ biến, nguyên lý và phương pháp đo bằng phương pháp này.