لماذا هذا مهم
الصلابة هي المؤشر الميكانيكي الأبسط للقوة وجودة البنية المجهرية، وفي الخدمة الحامضية، القابلية للتشقق بسبب الإجهاد الكبريتي. بالنسبة للوصلات المطروقة والشفاه، تسيطر أربعة اختبارات صلابة: برينل، فيكرز (كلي ومجهري)، روكويل، وطريقة UCI المحمولة. يخضع كل منها لمعيار من سلسلة ASTM E ولكل منها نافذة استخدام محددة. المشترون الذين يختارون الطريقة الخاطئة يحصلون على نتائج لا يمكنهم الدفاع عنها عند القبول. يشرح دليل اختبار صلابة المشغولات المطروقة هذا طرق برينل، UCI، فيكرز، وروكوويل حتى يحدد المشتري الاختبار الصحيح من المرة الأولى.
استراتيجية صحيحة لاختبار صلابة المشغولات المطروقة تجمع بين دقة المقعد الثابت والتحقق المحمول.
شرح كل طريقة
برينل — ASTM E10. كرة من كربيد التنغستن بقطر 10 مم تُضغط على السطح تحت أحمال من 500 إلى 3000 كجم قوة. يُقاس قطر الانبعاج بصرياً ويُحول إلى رقم صلابة برينل (HBW). الانبعاج الكبير يتوسط البنية المجهرية الخشنة للمشغولات المطروقة، ولهذا فإن برينل هو الافتراضي للوصلات المطروقة والشفاه والمسبوكات. الحد الأقصى النموذجي للخدمة الحامضية وفقاً لـ NACE MR0175 هو 250 HBW لمعدن قاعدة الفولاذ الكربوني.
فيكرز — ASTM E92 (كلي) و ASTM E384 (مجهري). هرم ماسي (زاوية 136°) يترك انبعاجاً مربعاً تحت أحمال من 1 مجم (صلادة دقيقة) إلى 120 كجم قوة. يُقاس القطر بصرياً. يُفضل فيكرز للمقاطع العرضية عبر اللحامات (مسح المنطقة المتأثرة بالحرارة) وللأقسام الرقيقة — NACE MR0175 تحدد HV 10 أو HV 5 للمقاطع العرضية لصلابة اللحام.
روكويل — ASTM E18. مخروط ماسي (Brale، مقياس C) أو كرة فولاذية (مقياس B) يُضغط تحت حمل صغير + حمل كبير؛ فرق العمق يُقرأ مباشرة بـ HRC أو HRB. أسرع اختبارات المقعد الثابت، لا حاجة للقياس البصري. NACE MR0175 يعبر عن حد الفولاذ الكربوني بـ 22 HRC لمعدن القاعدة. HRC غير مناسب للبنية المجهرية الخشنة للمشغولات المطروقة لأن الانبعاج الصغير قد يصيب حبة واحدة.
