Rockwellhardheid

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
Naar navigatie springen Naar zoeken springen
Een meettoestel voor Rockwellhardheid
Detail van het toestel met de indenter

De Rockwellhardheid (HR) is een maat voor de hardheid van materialen, bepaald volgens de Rockwellhardheids-test. In die test wordt hardheid geïnterpreteerd als "weersten tegen plaatselijke penetratie". De test bepaalt de nettodiepte waarop een bolvormig indruklichaam in het materiaal is doorgedrongen nadat er een stenaardlast op aangebracht is.

De Rockwellhardheid is genoemd naar de uitvinders van de testmethode, de Amerikanen Hugh M. Rockwell en Stanley P. Rockwell, die er in 1919 een octrooi voor verkregen.[1]

Rockwellhardheid schalen[bewerken | brontekst bewerken]

De hardheid volgens Rockwell wordt uitgedrukt door een getal (zonder eenheid), afgelezen op een bepaalde schaal. Er zijn verschillende schalen (A...V), voor verschillende soorten materialen en verschillende testomstenigheden. De C-schaal bijvoorbeeld is een veel gebruikte schaal voor harde staalsoorten. enere veel gebruikte schalen zijn R en M. Hoe hoger het getal op een bepaalde schaal, hoe harder het materiaal. De Rockwellhardheid wordt geschreven als bv. 65 HRC (65 op de Hardness Rockwell C-schaal).

Testprocedure[bewerken | brontekst bewerken]

Een test volgens de Rockwellmethode gebeurt als volgt:

  • Eerst wordt er op het testmonster een indruklichaam geplaatst, dit is een stalen bolletje of een kegelvormige naald met een diamanten tip. Op het indruklichaam wordt dan een voorlast van van 10 kg aangebracht, die bedoeld is om de invloed van lokale kleine oneffenheden aan het oppervlak van het materiaal op te heffen en om het indruklichaam op zijn plaats te houden. De penetratie van de voorlast bepaalt het nulpunt van de meting.
  • Daarna wordt de eigenlijke testlast (meestal 60, 100 of 150 kg) op het indruklichaam aangebracht. Dus in totaal is de belasting op het materiaal dan .
  • Nadat de testlast weer is weggenomen, maar nog met de voorlast aanwezig, leest men de Rockwellhardheid af op de juiste hardheidsschaal; die is afhankelijk de keuze van het indruklichaam en van de testlast.
Rockwellhardheid-test.

De Rockwellhardheidstest is gestenaardiseerd in de Amerikaanse norm ASTM E-18 en de internationale normen ISO 2039 voor plastics, ISO 3738 voor harde metalen (A-schaal) en ISO 6508 voor enere metalen.

Een vergelijkbare hardheidstest is die van Shore ("durometer"), deze wordt vaak voor rubberachtige materialen gebruikt.


Rockwellhardheid[bewerken | brontekst bewerken]

De Rockwellhardheid kan worden berekend met de volgende vergelijking:

, waarbij:

  • de diepte in mm (vanaf het de diepte die wordt verkregen door de voorlast ),
  • en zijn schaalfactoren die afhankelijk zijn van de schaal van de gebruikte test (zie tabel hieronder).
Rockwell schalen[2][3]
Schaal Afkoring§ Testlast* (kgf) Indruklichaam Materiaal N h
A HRA 60 bolconische diamant cementcarbide, dun staal, oppervlakkig gehard staal 100 500
B HRB 100 1.59 mm bal koperlegering, zacht staal, aluminumlegering, kneedbaar ijzer 130 500
C HRC 150 bolconische diamant staal, harde gietijzers, perliet kneedbaar ijzer, titanium, diep-gehard staal, andere materialen harder dan 100 HRB 100 500
D HRD 100 bolconische diamant dun staal en half-gehard staal en perliet kneedbaar ijzer 100 500
E HRE 100 3.18 mm bal gietijzer, aluminum en magnesiumlegering, lager metalen, thermoharder 130 500
F HRF 60 1.59 mm bal getempeerde koperlegering, dun zacht plaat metalen 130 500
G HRG 150 1.59 mm bal fosfor-brons, beryllium-koper, kneedbaar ijzer 130 500
H HRH 60 3.18 mm bal aluminum, zink, lood[4] 130 500
K HRK 150 3.18 mm bal lager legering, tin, harde kunststof materialen[4] 130 500
L HRL 60 6.35 mm bal lager metalen en andere zeer zachte of dunne materialen 130 500
M HRM 100 6.35 mm bal thermoplasten, lager metalen en andere zeer zachte of dunne materialen 130 500
P HRP 150 6.35 mm bal lager metalen en andere zeer zachte of dunne materialen 130 500
R HRR 60 12.70 mm bal thermoplasten, lager metalen en andere zeer zachte of dunne materialen 130 500
S HRS 100 12.70 mm bal lager metalen en andere zeer zachte of dunne materialen 130 500
V HRV 150 12.70 mm bal lager metalen en andere zeer zachte of dunne materialen 130 500
15T, 30T, 45T 15, 30, 45 1.59 mm bal Ondiep: voor zacht coatings 100 1000
15N, 30N, 45N 15, 30, 45 bolconische diamant Ondiep: voor gehard materialen 100 1000
* Behalve voor "ondiepe schalen" waar het 3 kgf is, de voorlast is 10 kgf.
Wordt ook wel het Brale indruklichaam genoemd, wordt gemaakt met een kegelvormige diamant in een hoek van 120° ± 0,35° en een puntradius van 0,200 ± 0,010 mm.
§ Het Rockwellnummer gaat vooraf aan de schaalafkortingen (bijv. 60 HRC). Behalve bij de "ondiepe schalen" waar ze na de afkorting worden geplaatst, gescheiden door een '-' (bijv. 30N-25).

Zie ook[bewerken | brontekst bewerken]