Độ cứng là gì? Các phương pháp đo độ cứng phổ biến nhất

Trong lĩnh vực công nghiệp, việc xác định độ cứng của vật liệu hay kim loại là điều vô cùng quan trọng và cần thiết. Vậy độ cứng là gì? Có những phương pháp nào có thể đo độ cứng một cách chính xác? Để giải đáp cho thắc mắc trên thì ngay bây giờ các bạn cùng theo dõi bài viết dưới đây của chúng tôi nhé!

Độ cứng là gì? 

Độ cứng chính là khả năng chịu đựng bền bỉ của vật không bị biến dạng khi có bất cứ một lực nào tác dụng lên bề mặt của vật liệu. Vật liệu càng khó biến dạng thì có độ cứng càng cao. Độ cứng là một trong những đặc trưng cơ bản mà vật liệu nào cũng phải có. Có thể nói đây là điều quan trọng nhất cần được xác định khi đánh giá vật liệu. 

Trên thị trường hiện nay có khá nhiều đơn vị đo độ cứng khác nhau như HB, HR, HV…Tuy nhiên HRC là đơn vị phổ biến nhất nhất, hầu hết các máy đo độ cứng đều sử dụng đơn vị này. Vậy đơn vị độ cứng HRC là gì? HRC là đơn vị đo độ cứng được viết tắt từ Hardness Rockwell C. Chúng ta có thể hiểu HRC là đơn vị đo của Rockwell tương ứng với mức thang đo C. Hầu hết đơn vị này thường được áp dụng với vật liệu hoặc kim loại có độ cứng ở mức trung bình và cao. 

Vậy để xác định độ cứng của vật liệu chúng ta có những phương pháp nào. Dưới đây là 3 phương pháp được tin cậy và thông dụng nhất.

Xem thêm: Top 5 máy đo độ cứng sắt thép đáng mua nhất hiện nay

Phương pháp đo độ cứng Vickers

Phương pháp Vicker thích hợp với các vật liệu hay các chi tiết nhỏ nhưng có độ cứng cao. Nguyên lý hoạt động chính là việc sử dụng đầu mũi đo kim cương dạng chóp bốn cạnh đưa xuống vuông góc bề mặt vật liệu gây biến dạng tạo thành vết lõm xuống. Đặc biệt, phương pháp sẽ dễ dàng mang lại kết quả chính xác với các chất liệu đã được đánh bóng, mài hay có lớp mạ bao phủ. 

Nhược điểm của phương pháp này chính là thời gian đo và quy trình khắt khe nên chuẩn bị mất khá nhiều thời gian. Phương pháp đo độ cứng Vicker so với phương pháp khác gần như có kết quả đo chính xác nhất. Vậy nên máy đo độ cứng áp dụng phương pháp này có giá thành khá cao.

Phương pháp đo độ cứng Rockwell

Phương pháp Rockwell thường gặp ở máy đo độ cứng kim loại, đây là phương pháp đo độ cứng được thử nghiệm chuẩn theo tiêu chuẩn EN ISO 6508. Phạm vi đo của phương pháp Rockwell khá rộng, có thể ứng dụng với khá nhiều các vật liệu nhưng chủ yếu ưu tiên các vật liệu mỏng, có mạ phủ và các chi tiết nhỏ với độ chính xác cao. 

Nguyên lý hoạt động của phương pháp này đó là sử dụng lực đưa xuống bề mặt vật liệu để tạo ra vết ấn lõm sâu. Độ cứng của vật sẽ phụ thuộc vào kết quả đo chiều sâu vết lõm xuống. Đầu đo của phương pháp Rockwell gồm hai loại để thay đổi tùy vào vật liệu hay kim loại là đầu đo hình viên kim cương dạng nón và đầu bi tròn.

Thang đo của phương pháp Rockwell khá đa dạng, gồm có 3 thang được sắp xếp theo lực tác dụng từ thấp đến cao:

• Thang A: HRA
• Thang B: HRB
• Thang C: HRC

Tùy vào bề mặt vật liệu hay mũi đo sẽ có mức tải trọng khác nhau: 

• Tải trước để đo trên bề mặt khoảng 3kgf
• Đo độ cứng thông dụng bình thường khoảng 10kgf
• Đo độ cứng liên tục thường xuyên, cần mức lực vừa phải sẽ từ 15kgf đến 150 kgf
• Đo độ cứng lớn, cần lực mạnh dao động từ 500 - 3000 kgf.

Xem thêm: Độ cứng kim loại là gì? Bảng xếp hạng độ cứng của kim loại

Phương pháp đo độ cứng Brinell

Brinell là phương pháp đo độ cứng thường được sử dụng đối với các vật liệu có độ cứng cao, thô hoặc các vật liệu có bề mặt thô ráp như đúc, rèn... Phương pháp này chỉ nên sử dụng để đo các mẫu vật có kích thước lớn, chất liệu dày.

Nguyên lý hoạt động phương pháp này đó là dùng khối cầu dạng tròn bọc bởi lớp thép cứng tác động lực nhất định xuống bề mặt vật khiến bề mặt biến dạng tạo một vết lõm sâu hình tròn. Từ đó chúng ta thực hiện đo đạc theo đường kính đã cho và xác định độ cứng của vật liệu.

Nếu để so sánh độ đa dạng và chính xác với Rockwell và Vickers thì phương pháp Brinell có phần hạn chế hơn, kết quả ở mức tương đối. Tuy nhiên ưu điểm ở phương pháp này là sự dễ thực hiện, chi phí thấp và không quá cầu kỳ trong khâu chuẩn bị.

Trên đây chúng tôi đã cung cấp cho các bạn cụ thể chi tiết về ba phương pháp đo độ cứng thông dụng nhất hiện nay. Hy vọng sau bài viết các bạn sẽ sớm lựa chọn được phương pháp phù hợp để mang đến hiệu quả tốt nhất cho công việc. Ngoài ra nếu bạn muốn tham khảo các loại máy đo độ cứng thì có thể liên lạc với chúng tôi qua hotline 0904 810 817 - 0979 244 335 hoặc website thbvietnam.com - maydochuyendung.com để được tư vấn một cách chi tiết nhất nhé.