Vickers hardheidstoets

Die Vickers hardheidstoets is in 1924 ontwikkel deur Smith en Sandland by die Vickers Beperk as 'n alternatief vir die Brinell metode om die hardheid van materiale te meet.^[1] Die Vickerstoets is gewoonlik makliker om te gebruik teenoor ander hardheidstoetse, omdat die berekeninge onafhanklik van die inkeper is, en die inkeper kan gebruik word vir alle materiale ongeag die hardheid. Die beginsel hier is, soos met alle gewone peilings van hardheid, dat die materiaal se vermoë om plastiese vervorming te weerstaan vanaf 'n standaardbron waargeneem word. Die Vickerstoets kan gebruik word vir alle metale, en het ook een van die mees veelomvattende skale tussen hardheidstoetse. Die eenheid vir hardheid soos gegee deur die toets staan bekend as die Vickers Piramidegetal (HV) of die Diamant Piramidehardheid (DPH) en kan uit die diagonale se lengtes bereken word met:

${\displaystyle HV=0{,}102\cdot {\frac {2\cdot F\cdot sin({\frac {\alpha }{2}})}{d^{2}}}}$

'n Masjien wat Vickers hardheid toets.

Vickershardheidstoets

In de meeste gevalle is die tophoek 136°; die uitdrukking word hierdeur:

${\displaystyle HV=0{,}189\cdot {\frac {F}{d^{2}}}}$

• ${\displaystyle \alpha }$ = tophoek piramide (°)
• F = toetskrag (gewoonlik in [kgf])^[2]
• d = rekenkundig gemiddelde diagonale [mm]

Die eenhede wat gewoonlik vir HV gebruik word is in kgf/mm². Dit is nie in oorstemming met die SI-stelsel se eenhede nie. Dit kan na SI-eenhede soos MPa of GPa omgeskakel word met:

1 kgf/mm² = 9,807 MPa

1000 kgf/mm² = 9,807 GPa

Hoewel die SI-eenheid pascal is, moet dit nie verwar word met druk wat ook in pascal gemeet word nie. Die hardheidsgetal word bepaal deur die lading wat 'n area dra, of die inkeping, en nie die area loodreg tot die krag nie. Dit is daarom nie 'n druk nie.

Die hardheidsgetal is ook nie werklik 'n ware eienskap van die materiaal nie, maar eerder 'n empiriese waarde wat gesien moet word in verband met die eksperimentele metodes en die hardheidskaal soos gebruik. Wanneer die hardheidstoets gedoen word, moet die afstand tussen die inkepings meer as 2,5 diameters weg wees sodat interaksie tussen die werksverharde streke vermy word.

Die ingee-sterkte van die materiaal kan soos volg beraam word:

${\displaystyle {\sigma _{y}}={\frac {H_{V}}{c}}\approx {\frac {H_{V}}{3}}}$

waar c 'n konstante is soos bepaal deur geometriese faktore wat strek tussen 2 en 4.

Bronne

1. R.L. Smith & G.E. Sandland, "An Accurate Method of Determining the Hardness of Metals, with Particular Reference to Those of a High Degree of Hardness," Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Vol. I, 1922, p 623–641.
2. "Gordon Engeland" (in Engels). Geargiveer vanaf die oorspronklike op 10 Mei 2020.