مقالات تجارت آلیاژ مقالاتی از فلزات پرکاربرد
روش سختیسنجی راکول یکی از چهار روش متداول برای انجام آزمايش سختی نفوذی یا فرورفتگی است که در سال 1919 توسط استنلی راکول اختراع شد. در این روش ابزاری وجود دارد تا با استفاده از آن سختی را بصورت مستقیم خواند. همچنین توسط یک حرف انگلیسی معیارهای مختلف این سختی نمایش داده میشود. این روش متداول ترین آزمون سختی در آمریکا است.
سختی راکول
این روش براساس اندازه گیری اختلاف عمق نفوذ در ماده انجام میشود. در سختی سنجی راکول ابتدا یک نیروی اولیه وارد می شود تا نیاز به آماده كردن سطح را به حداقل برساند و میل به ایجاد برآمدگی یا فرورفتگی را کاهش دهد. در مرحلهبعدی به طور خودکار عمق فرورفتگی و بار اصلی وارد شده ثبت می شود. سپس از روی قطعه مورد آزمایش بار اصلی برداشته شده تا نیروی اولیه کاهش یابد. از مزایای این روش میتوان به امکان تشخیص تغییرات كوچک سختی در فولاد سخت شده، کوچک بودن اندازه فرورفتگی که در طی آن به قطعات عملیات حرارتی شده، آسیبی وارد نمیشود و عدم امكان بروز خطا از طرف انسان اشاره نمود.
بیشتر بخوانید: روشهای نگهداری از لوله های فولادی
به طور کلی دو نوع سختی راکول وجود دارد:
- نوع معمولی: برای برای مقاطع نسبتا ضخیم کاربرد دارد و بار اولیه بار 10 کیلوگرم است.
- نوع سطحی: برای مقاطع نازک استفاده میشود و بار اولیه 3 کیلوگرم میباشد.
در روش راکول میتوان انواع مختلفی از فرو رونده و نیروها را استفاده کرد و هر ترکیب از این دو باعث ایجاد مقیاس راکول مخصوصی میشود. گفتنی است برای اندازه گیری سختی فلزات، سه روش زیر به کار میرود:
- راکول A: اعمال نیروی 60 کیلوگرمی
- راکول B: اعمال نیروی 100 کیلوگرمی
- راکول C: اعمال نیروی 150 کیلوگرمی
جدول استاندارد معیارهای مختلف راکول
| معیار | مخفف | بار | فرورونده | کاربرد |
|---|---|---|---|---|
| A | HRA | 60 kgf | مخروط الماسی 120° | فولادهای نازک و سختکاری سطحی شده |
| B | HRB | 100 kgf | کره فولادی با قطر 1/16 اینچ | آلیاژهای آلومینیوم، آلیاژهای مس و فولادهای نرم |
| C | HRC | 150 kgf | مخروط الماسی 120° | فولادهای سخت، آلیاژهای تیتانیوم |
| D | HRD | 100 kgf | مخروط الماسی 120° | آهن مالیبل پرلیتی |
| E | HRE | 100 kgf | کره فولادی با قطر 1/8 اینچ | چدن، آلیاژهای آلومینیوم منیزیم |
| F | HRF | 60 kgf | کره فولادی با قطر 1/16 اینچ | آلیاژهای مس آنیلشده |
| G | HRG | 150 kgf | کره فولادی با قطر 1/16 اینچ | برلیم-مس، آهنهای مالیبل |
| H | HRF | 60 kgf | کره فولادی با قطر 1/8 اینچ | آلومینیوم، روی، سرب |
| K | HRF | 150 kgf | کره فولادی با قطر 1/8 اینچ | مواد بسیار نرم یا نازک |
| L | HRF | 60 kgf | کره فولادی با قطر 1/4 اینچ | مواد بسیار نرم یا نازک |
| M | HRF | 100 kgf | کره فولادی با قطر 1/4 اینچ | مواد بسیار نرم یا نازک |
| P | HRF | 150 kgf | کره فولادی با قطر 1/4 اینچ | مواد بسیار نرم یا نازک |
| R | HRF | 60 kgf | کره فولادی با قطر 1/2 اینچ | مواد بسیار نرم یا نازک |
| S | HRF | 100 kgf | کره فولادی با قطر 1/2 اینچ | مواد بسیار نرم یا نازک |
| V | HRF | 150 kgf | کره فولادی با قطر 1/2 اینچ | مواد بسیار نرم یا نازک |
کاربردهای صنعتی سختیسنجی راکول در کنترل کیفیت
امروزه آزمون سختی راکول در صنایع مختلف مانند تولید قطعات خودرو، ساخت ابزارهای برشی، خطوط تولید فولاد، صنایع هوافضا و حتی بررسی کیفیت لوله استیل جایگاهی ویژه دارد. این روش به دلیل سرعت بالا، دقت مناسب و امکان انجام تست روی قطعات با شکلهای مختلف، یکی از پرکاربردترین تکنیکها در کنترل کیفیت صنعتی و آزمایشگاههای متالورژی محسوب میشود. از آنجایی که سختی ارتباط مستقیم با مقاومت سایشی و دوام قطعه دارد، کارخانهها قبل از ورود محصول به چرخه مصرف، از این آزمون برای اطمینان از استاندارد بودن خواص مکانیکی استفاده میکنند.
چرا سختیسنجی راکول برای مهندسی مواد اهمیت دارد؟
در حوزه مهندسی مواد، روش راکول به دلیل قابلیت تفکیکپذیری بالا در تشخیص تفاوتهای کوچک سختی، برای تحقیق و توسعه آلیاژها و بررسی اثر عملیات حرارتی بسیار مورد توجه است. این تست یکی از سریعترین روشها برای مقایسه رفتار مواد در فرآیندهایی مثل کوئنچ، تمپر و نرمالایزینگ به شمار میرود. همچنین بسیاری از استانداردهای جهانی مانند ASTM و ISO، مقیاسهای راکول را به عنوان مرجع اصلی تعیین سختی معرفی کردهاند. همین موضوع باعث شده تا این آزمون در کنار روشهایی مثل ویکرز و برینل، از پرجستجوترین تکنیکهای «آزمون سختی» در میان مهندسان و پژوهشگران باشد.
