Каждая шкала твердости по Роквеллу имеет определенный рабочий диапазон, который легко определить по делениям на циферблате твердомера. Черные шкалы (HRA, HRC, HRD), использующие алмазный индентор, градуированы от 0 до 100, в то время как красные шкалы (HRB, HRE, HRF, HRG, HRH, HRK), использующие стальной шариковый индентор, градуированы от 0 до 130; шкалы поверхностных твердомеров Роквелла варьируются от 0 до 100. Однако на практике фактический рабочий диапазон для каждой шкалы часто уже, чем диапазон делений, отмеченных на циферблате.
Рабочий диапазон для шкалы HRC составляет 20–70 HRC. Когда значение твердости падает ниже 20 HRC, коническая часть индентора проникает слишком глубоко, что приводит к снижению чувствительности; в таких случаях следует использовать шкалу HRB. Хотя указанный верхний предел для шкалы HRC составляет 70 HRC, испытание материалов с твердостью, превышающей 67 HRC, подвергает острие алмазного индентора чрезмерному давлению, делая его склонным к повреждению и значительно сокращая срок его службы; поэтому в этих случаях обычно предпочитают шкалу HRA.
Рабочий диапазон для шкалы HRA составляет 20–88 HRA; однако нижняя часть этого диапазона редко используется на практике, так как 60 HRA эквивалентно 19 HRC. Следовательно, шкала HRA обычно применяется для испытания твердых сплавов.
Рабочий диапазон для шкалы HRB составляет 20–100 HRB. Когда значение твердости ниже 20 HRB, стальной шариковый индентор проникает слишком глубоко, что приводит к увеличению ползучести металла и удлинению деформации образца под испытательной нагрузкой, снижая точность измерений; следует использовать шкалу HRF. И наоборот, когда значение твердости превышает 100 HRB, глубина проникновения стального шарика слишком мала, что приводит к снижению чувствительности и точности; в этом случае следует использовать шкалу HRC. Хотя стандарт определяет рабочий диапазон 20–100 HRB для шкалы HRB, ее практическое применение в нашей стране ограничено диапазоном 70–100 HRB из-за нехватки стандартных образцов твердости в низком и среднем диапазоне значений. Это значительно препятствует использованию шкалы HRB — важной шкалы твердости по Роквеллу — в стране, что приводит к отсутствию важного метода испытаний для твердости мягкой стали и медных сплавов. Следовательно, внедрение методов испытаний твердости по Роквеллу в китайских стандартах на продукцию, касающихся твердости материалов, заметно отстает от международных стандартов.
Рабочий диапазон для шкалы HRF составляет 60–100 HRF. Широко используемая на международном уровне, шкала HRF является отличным методом для испытания чистой меди и более мягких медных сплавов. Однако в нашей стране нехватка стандартных образцов твердости также серьезно ограничила ее применение.
Шкала HRG подходит для материалов с значениями HRB, близкими к 100. Когда твердость образца приближается к 100 HRB, переход на шкалу HRG может значительно повысить чувствительность испытаний, тем самым улучшая точность измерений.Проблема нехватки блоков твердости HRB (низко-средний диапазон) и HRF, как ожидается, будет решена в будущем. Наша компания Mikrosize планирует начать производство этих специализированных блоков твердости в подходящее время; необходимые технические подготовки уже завершены, и они будут выпущены для промышленного использования, как только будут готовы.
