Các loại máy thử độ cứng và quy trình hiệu chuẩn

Máy thử độ cứng là một thiết bị dùng để đo giá trị độ cứng của một vật thể dựa vào vết lõm của trên bề mặt vật đó. Hiện nay, có rất nhiều máy đo độ cứng có mặt trên thị trường. Mỗi loại lại sở hữu chức năng đo khác nhau. ISOCAL sẽ giới thiệu một số loại máy thử độ cứng. Ngoài ra, quy trình hiệu chuẩn máy thử độ cứng cũng sẽ được nhắc tới trong bài viết dưới đây. 

Một số loại máy thử độ cứng thường gặp 

Trên thị trường hiện nay có rất nhiều loại máy thử độ cứng được ứng dụng cho nhiều mục đích khác nhau. ISOCAL sẽ giới thiệu đến bạn đọc 3 loại máy phổ biến nhất đó là máy Brinell, Rockwell và Vicker.

Máy thử độ cứng Brinell

Máy thử độ cứng Brinell đã được phát minh từ lâu và có tầm ứng dụng rộng rãi. Phương pháp đo của máy này thuộc dạng ấn lõm. Đầu mũi thử là một viên bi có đường kính D và lực ấn P xác định. Máy sẽ tạo ra vết lõm bằng cách tác dụng một lực vuông góc lên bề mặt mẫu thử trong một khoảng thời gian xác định. Từ vết lõm trên bề mặt đó, nó sẽ tính được độ cứng của vật, ký hiệu là HB.

Máy thử độ cứng Rockwell

Đây cũng là một loại máy dựa trên thang đo Rockwell phổ biến. Tương tự máy thử độ cứng Brinell, máy Rockwell cũng xác định độ cứng bằng cách ấn lõm. Tuy nhiên, nó sẽ ấn lên bề mặt mẫu thử 2 lần. Máy sẽ dựa vào sự chênh lệch độ lún giữa hai lần ấn để xác định độ cứng của vật, ký hiệu là HR.

Máy thử độ cứng Vicker

Máy thử độ cứng này ứng dụng thang đo Vicker. Tương tự hai máy thử độ cứng ở trên, máy Vicker cũng áp dụng phương pháp ấn lõm để xác định độ cứng của mẫu vật. Đầu mũi ấn của máy Vicker có cấu tạo từ kim cương dạng chóp 136º. Khi đo độ cứng, mũi kim cương sẽ ấn xuống bề mặt vật đo 1 lần với lực ấn nhất định. Sau đó, độ cứng của vật sẽ được xác định bằng 2 đường chéo của vết lõm và lực tác dụng. Độ cứng được đo bằng máy Vicker ký hiệu là HV.

Quy trình hiệu chuẩn máy thử độ cứng

Phạm vi áp dụng

Quy trình hiệu chuẩn này áp dụng cho các loại máy thử độ cứng kim loại theo các phương pháp thử tĩnh là Brinell, Rockwell và Vicker.

Các phép hiệu chuẩn

Quy trình hiệu chuẩn máy thử độ cứng được tiến hành thông qua 3 phép hiệu chuẩn là:

• Kiểm tra bên ngoài
• Kiểm tra kỹ thuật
• Kiểm tra đo lường

Phương tiện hiệu chuẩn máy thử độ cứng

Các phương tiện hiệu chuẩn được sử dụng là:

• Lực kế hạng III
• Tấm chuẩn độ cứng hạng II
• Thước vạch chuẩn
• Ống kính phóng đại
• Nivo
• Thước tóc
• Bộ căn lá

Điều kiện hiệu chuẩn 

• Nhiệt độ khu vực đặt máy cần đảm bảo trong khoảng (27ºC 5ºC)
• Vị trí đặt máy phải không bị ảnh hưởng bởi các chấn động và các hóa chất ăn mòn.
• Máy phải được lắp đặt chắc chắn dựa trên hướng dẫn kỹ thuật của nhà sản xuất

Tiến hành hiệu chuẩn máy thử độ cứng

Kiểm tra bên ngoài

• Máy phải còn đủ nhãn hiệu, ghi rõ số hiệu máy và nhà sản xuất.
• Máy còn đảm bảo đầy đủ các bộ phận và phụ kiện kèm theo hướng dẫn kỹ thuật.
• Mặt số của bộ phận hiển thị giá trị độ cứng hoặc các thang chỉ lực thử phải rõ ràng.

Kiểm tra kỹ thuật

• Dùng Nivo để kiểm tra trạng thái cân bằng của máy bằng. Phương nằm ngang và phương thẳng đứng không được lệch quá 1mm/m.
• Kiểm tra trạng thái làm việc
• Kiểm tra bộ phận tạo lực bằng cách điều chỉnh các bộ phận truyền động qua các mức lực để tạo lực thử. Bộ phận tạo lực phải đảm bảo lực được tạo ra liên tục, đều đặn và không bị biến động đột ngột.
• Sử dụng bộ căn lá và thược tóc để rà soát độ không phẳng của mặt bàn đặt mẫu thử. Độ phẳng không được vượt quá mức 0.1mm/100mm.
• Bộ phận nâng hạ bàn phải lên xuống nhẹ nhàng, không bị giật, trục vít me đỡ bàn không bị rơ.
• Kiểm tra bộ phận đo độ cứng
• Kiểm tra bộ phận gá kẹp mẫu thử, đảm bảo gá phải giữ chặt được mẫu thử trên bàn đặt mẫu trong suốt quá trình thử.
• Dùng kính phóng đại để kiểm tra mũi đo. Bề mặt mũi đo phải nguyên vẹn, không bị nứt vỡ.

Kiểm tra đo lường máy thử độ cứng

Quy định kiểm tra lực thử khi hiệu chuẩn máy thử độ cứng

• Kiểm tra lực ban đầu và các mức lực tổng đối với máy thử độ cứng Rockwell
• Kiểm tra tất cả các mức lực đối với máy Brinell và Vicker.
• Kiểm tra lực theo các mức tăng dần, mỗi mức lực cần kiểm tra ít nhất 3 lần.

Quy định sai số tản mạn và giá trị đo độ cứng

Sai số tương đối cho phép của lực thử

Đối với máy thử độ cứng Rockwell, sai số tuyệt đối và độ tản mạn cho phép lớn nhất của giá trị độ cứng là:

Đối với máy thử độ cứng Brinell và Vickers, sai số tương đối của giá trị độ cứng và độ tản mạn tương đối cho phép lớn nhất của đường kính hoặc đường chéo vết lõm là:

Xử lý chung

Sau khi hiệu chuẩn máy thử độ cứng, máy đạt yêu cầu sẽ được cấp chứng nhận hiệu chuẩn và kết quả hiệu chuẩn. Chu kỳ hiệu chuẩn của máy thử độ lớn là 12 tháng. 

Lời kết

Để máy thử độ cứng của bạn luôn hoạt động ở trạng thái tốt nhất, hiệu chuẩn máy là không thể bỏ qua. Công ty cổ phần hiệu chuẩn ISOCAL là đơn vị có kinh nghiệm nhiều năm hoạt động trong lĩnh vực hiệu chuẩn các thiết bị, máy móc. ISOCAL sẽ là đơn vị góp phần nâng cao chất lượng dịch vụ của doanh nghiệp bạn.