ಉಕ್ಕಿನ ಗಡಸುತನಕ್ಕೆ ಮೂರು ಮಾನದಂಡಗಳು

ಗಟ್ಟಿಯಾದ ವಸ್ತುಗಳಿಂದ ಮೇಲ್ಮೈಯ ಇಂಡೆಂಟೇಶನ್ ಅನ್ನು ವಿರೋಧಿಸುವ ಲೋಹದ ವಸ್ತುವಿನ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಗಡಸುತನ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ವಿಭಿನ್ನ ಪರೀಕ್ಷಾ ವಿಧಾನಗಳು ಮತ್ತು ಅನ್ವಯಿಕ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯ ಪ್ರಕಾರ, ಗಡಸುತನವನ್ನು ಬ್ರಿನೆಲ್ ಗಡಸುತನ, ರಾಕ್‌ವೆಲ್ ಗಡಸುತನ, ವಿಕರ್ಸ್ ಗಡಸುತನ, ಶೋರ್ ಗಡಸುತನ, ಮೈಕ್ರೋಹಾರ್ಡ್‌ನೆಸ್ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದ ಗಡಸುತನ ಎಂದು ವಿಂಗಡಿಸಬಹುದು. ಪೈಪ್‌ಗಳಿಗೆ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬಳಸುವ ಮೂರು ಗಡಸುತನಗಳಿವೆ: ಬ್ರಿನೆಲ್, ರಾಕ್‌ವೆಲ್ ಮತ್ತು ವಿಕರ್ಸ್ ಗಡಸುತನ.

A. ಬ್ರಿನೆಲ್ ಗಡಸುತನ (HB)

ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ವ್ಯಾಸದ ಉಕ್ಕಿನ ಚೆಂಡು ಅಥವಾ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಚೆಂಡನ್ನು ಬಳಸಿ ಮಾದರಿ ಮೇಲ್ಮೈಗೆ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಪರೀಕ್ಷಾ ಬಲ (F) ನೊಂದಿಗೆ ಒತ್ತಬೇಕು. ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಹಿಡುವಳಿ ಸಮಯದ ನಂತರ, ಪರೀಕ್ಷಾ ಬಲವನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಿ ಮತ್ತು ಮಾದರಿ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಇಂಡೆಂಟೇಶನ್ ವ್ಯಾಸವನ್ನು (L) ಅಳೆಯಿರಿ. ಬ್ರಿನೆಲ್ ಗಡಸುತನದ ಮೌಲ್ಯವು ಪರೀಕ್ಷಾ ಬಲವನ್ನು ಇಂಡೆಂಟ್ ಮಾಡಿದ ಗೋಳದ ಮೇಲ್ಮೈ ವಿಸ್ತೀರ್ಣದಿಂದ ಭಾಗಿಸುವ ಮೂಲಕ ಪಡೆದ ಅಂಶವಾಗಿದೆ. HBS (ಸ್ಟೀಲ್ ಬಾಲ್) ನಲ್ಲಿ ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಿದರೆ, ಘಟಕವು N/mm2 (MPa) ಆಗಿದೆ.

ಲೆಕ್ಕಾಚಾರದ ಸೂತ್ರವು ಹೀಗಿದೆ:
ಸೂತ್ರದಲ್ಲಿ: F–ಲೋಹದ ಮಾದರಿಯ ಮೇಲ್ಮೈಗೆ ಒತ್ತಲಾದ ಪರೀಕ್ಷಾ ಬಲ, N;
ಪರೀಕ್ಷೆಗಾಗಿ D–ಉಕ್ಕಿನ ಚೆಂಡಿನ ವ್ಯಾಸ, mm;
d–ಇಂಡೆಂಟೇಶನ್‌ನ ಸರಾಸರಿ ವ್ಯಾಸ, ಮಿಮೀ.
ಬ್ರಿನೆಲ್ ಗಡಸುತನದ ಮಾಪನವು ಹೆಚ್ಚು ನಿಖರ ಮತ್ತು ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹವಾಗಿದೆ, ಆದರೆ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ HBS 450N/mm2 (MPa) ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ಲೋಹದ ವಸ್ತುಗಳಿಗೆ ಮಾತ್ರ ಸೂಕ್ತವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಗಟ್ಟಿಯಾದ ಉಕ್ಕು ಅಥವಾ ತೆಳುವಾದ ಪ್ಲೇಟ್‌ಗಳಿಗೆ ಸೂಕ್ತವಲ್ಲ. ಉಕ್ಕಿನ ಪೈಪ್ ಮಾನದಂಡಗಳಲ್ಲಿ, ಬ್ರಿನೆಲ್ ಗಡಸುತನವು ಹೆಚ್ಚು ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ. ಇಂಡೆಂಟೇಶನ್ ವ್ಯಾಸ d ಅನ್ನು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ವಸ್ತುವಿನ ಗಡಸುತನವನ್ನು ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಅರ್ಥಗರ್ಭಿತ ಮತ್ತು ಅನುಕೂಲಕರವಾಗಿದೆ.
ಉದಾಹರಣೆ: 120HBS10/1000130: ಇದರರ್ಥ 1000Kgf (9.807KN) ಪರೀಕ್ಷಾ ಬಲದ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ 10mm ವ್ಯಾಸದ ಉಕ್ಕಿನ ಚೆಂಡನ್ನು ಬಳಸಿ 30 ಸೆಕೆಂಡುಗಳ ಕಾಲ (ಸೆಕೆಂಡುಗಳು) ಅಳೆಯುವ ಬ್ರಿನೆಲ್ ಗಡಸುತನದ ಮೌಲ್ಯವು 120N/mm2 (MPa) ಆಗಿದೆ.

ಬಿ. ರಾಕ್‌ವೆಲ್ ಗಡಸುತನ (HR)

ಬ್ರಿನೆಲ್ ಗಡಸುತನ ಪರೀಕ್ಷೆಯಂತೆ ರಾಕ್‌ವೆಲ್ ಗಡಸುತನ ಪರೀಕ್ಷೆಯು ಇಂಡೆಂಟೇಶನ್ ಪರೀಕ್ಷಾ ವಿಧಾನವಾಗಿದೆ. ವ್ಯತ್ಯಾಸವೆಂದರೆ ಅದು ಇಂಡೆಂಟೇಶನ್‌ನ ಆಳವನ್ನು ಅಳೆಯುತ್ತದೆ. ಅಂದರೆ, ಆರಂಭಿಕ ಪರೀಕ್ಷಾ ಬಲ (Fo) ಮತ್ತು ಒಟ್ಟು ಪರೀಕ್ಷಾ ಬಲ (F) ದ ಅನುಕ್ರಮ ಕ್ರಿಯೆಯ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ, ಇಂಡೆಂಟರ್ (ಉಕ್ಕಿನ ಗಿರಣಿಯ ಕೋನ್ ಅಥವಾ ಉಕ್ಕಿನ ಚೆಂಡು) ಅನ್ನು ಮಾದರಿಯ ಮೇಲ್ಮೈಗೆ ಒತ್ತಲಾಗುತ್ತದೆ. ನಿರ್ದಿಷ್ಟಪಡಿಸಿದ ಹಿಡುವಳಿ ಸಮಯದ ನಂತರ, ಮುಖ್ಯ ಬಲವನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಲಾಗುತ್ತದೆ. ಪರೀಕ್ಷಾ ಬಲ, ಗಡಸುತನದ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡಲು ಅಳತೆ ಮಾಡಲಾದ ಉಳಿದ ಇಂಡೆಂಟೇಶನ್ ಆಳ ಹೆಚ್ಚಳ (e) ಅನ್ನು ಬಳಸಿ. ಇದರ ಮೌಲ್ಯವು ಅನಾಮಧೇಯ ಸಂಖ್ಯೆಯಾಗಿದ್ದು, ಇದನ್ನು HR ಚಿಹ್ನೆಯಿಂದ ಪ್ರತಿನಿಧಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಬಳಸುವ ಮಾಪಕಗಳು A, B, C, D, E, F, G, H, ಮತ್ತು K ಸೇರಿದಂತೆ 9 ಮಾಪಕಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿವೆ. ಅವುಗಳಲ್ಲಿ, ಉಕ್ಕಿನ ಗಡಸುತನ ಪರೀಕ್ಷೆಗೆ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬಳಸುವ ಮಾಪಕಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ A, B, ಮತ್ತು C, ಅವುಗಳೆಂದರೆ HRA, HRB ಮತ್ತು HRC.

ಗಡಸುತನದ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಈ ಕೆಳಗಿನ ಸೂತ್ರವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಲೆಕ್ಕಹಾಕಲಾಗುತ್ತದೆ:
A ಮತ್ತು C ಮಾಪಕಗಳೊಂದಿಗೆ ಪರೀಕ್ಷಿಸುವಾಗ, HR=100-e
ಬಿ ಮಾಪಕದೊಂದಿಗೆ ಪರೀಕ್ಷಿಸುವಾಗ, HR=130-e
ಸೂತ್ರದಲ್ಲಿ, e – ಉಳಿದಿರುವ ಇಂಡೆಂಟೇಶನ್ ಆಳದ ಹೆಚ್ಚಳವನ್ನು 0.002mm ನ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಘಟಕದಲ್ಲಿ ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಅಂದರೆ, ಇಂಡೆಂಟರ್‌ನ ಅಕ್ಷೀಯ ಸ್ಥಳಾಂತರವು ಒಂದು ಘಟಕ (0.002mm) ಆಗಿರುವಾಗ, ಅದು ರಾಕ್‌ವೆಲ್ ಗಡಸುತನದಲ್ಲಿನ ಒಂದು ಸಂಖ್ಯೆಯಿಂದ ಬದಲಾವಣೆಗೆ ಸಮಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆ. e ಮೌಲ್ಯವು ದೊಡ್ಡದಾಗಿದ್ದರೆ, ಲೋಹದ ಗಡಸುತನ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಪ್ರತಿಯಾಗಿ.
ಮೇಲಿನ ಮೂರು ಮಾಪಕಗಳ ಅನ್ವಯವಾಗುವ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯು ಈ ಕೆಳಗಿನಂತಿದೆ:
HRA (ವಜ್ರದ ಕೋನ್ ಇಂಡೆಂಟರ್) 20-88
HRC (ವಜ್ರದ ಕೋನ್ ಇಂಡೆಂಟರ್) 20-70
HRB (ವ್ಯಾಸ 1.588mm ಸ್ಟೀಲ್ ಬಾಲ್ ಇಂಡೆಂಟರ್) 20-100
ರಾಕ್‌ವೆಲ್ ಗಡಸುತನ ಪರೀಕ್ಷೆಯು ಪ್ರಸ್ತುತ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುವ ವಿಧಾನವಾಗಿದೆ, ಅವುಗಳಲ್ಲಿ HRC ಅನ್ನು ಉಕ್ಕಿನ ಪೈಪ್ ಮಾನದಂಡಗಳಲ್ಲಿ ಬ್ರಿನೆಲ್ ಗಡಸುತನ HB ನಂತರ ಎರಡನೆಯದಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ರಾಕ್‌ವೆಲ್ ಗಡಸುತನವನ್ನು ಲೋಹದ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಅತ್ಯಂತ ಮೃದುದಿಂದ ಅತ್ಯಂತ ಗಟ್ಟಿಯಾದವರೆಗೆ ಅಳೆಯಲು ಬಳಸಬಹುದು. ಇದು ಬ್ರಿನೆಲ್ ವಿಧಾನದ ನ್ಯೂನತೆಗಳನ್ನು ಸರಿದೂಗಿಸುತ್ತದೆ. ಇದು ಬ್ರಿನೆಲ್ ವಿಧಾನಕ್ಕಿಂತ ಸರಳವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಗಡಸುತನದ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಗಡಸುತನ ಯಂತ್ರದ ಡಯಲ್‌ನಿಂದ ನೇರವಾಗಿ ಓದಬಹುದು. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಅದರ ಸಣ್ಣ ಇಂಡೆಂಟೇಶನ್ ಕಾರಣ, ಗಡಸುತನದ ಮೌಲ್ಯವು ಬ್ರಿನೆಲ್ ವಿಧಾನದಷ್ಟು ನಿಖರವಾಗಿಲ್ಲ.

ಸಿ. ವಿಕರ್ಸ್ ಗಡಸುತನ (HV)

ವಿಕರ್ಸ್ ಗಡಸುತನ ಪರೀಕ್ಷೆಯು ಸಹ ಒಂದು ಇಂಡೆಂಟೇಶನ್ ಪರೀಕ್ಷಾ ವಿಧಾನವಾಗಿದೆ. ಇದು ಆಯ್ದ ಪರೀಕ್ಷಾ ಬಲ (F) ದಲ್ಲಿ ವಿರುದ್ಧ ಮೇಲ್ಮೈಗಳ ನಡುವೆ 1360 ಕೋನವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಚದರ ಪಿರಮಿಡ್ ವಜ್ರ ಇಂಡೆಂಟರ್ ಅನ್ನು ಪರೀಕ್ಷಾ ಮೇಲ್ಮೈಗೆ ಒತ್ತುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಹಿಡುವಳಿ ಸಮಯದ ನಂತರ ಅದನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕುತ್ತದೆ. ಬಲವಂತವಾಗಿ, ಇಂಡೆಂಟೇಶನ್‌ನ ಎರಡು ಕರ್ಣಗಳ ಉದ್ದವನ್ನು ಅಳೆಯಿರಿ.

ವಿಕರ್ಸ್ ಗಡಸುತನದ ಮೌಲ್ಯವು ಪರೀಕ್ಷಾ ಬಲದ ಇಂಡೆಂಟೇಶನ್ ಮೇಲ್ಮೈ ವಿಸ್ತೀರ್ಣದಿಂದ ಭಾಗಿಸಿದ ಭಾಗವಾಗಿದೆ. ಇದರ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಸೂತ್ರವು:
ಸೂತ್ರದಲ್ಲಿ: HV–ವಿಕರ್ಸ್ ಗಡಸುತನದ ಸಂಕೇತ, N/mm2 (MPa);
F–ಪರೀಕ್ಷಾ ಬಲ, N;
d–ಇಂಡೆಂಟೇಶನ್‌ನ ಎರಡು ಕರ್ಣಗಳ ಅಂಕಗಣಿತದ ಸರಾಸರಿ, mm.
ವಿಕರ್ಸ್ ಗಡಸುತನದಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುವ ಪರೀಕ್ಷಾ ಬಲ F 5 (49.03), 10 (98.07), 20 (196.1), 30 (294.2), 50 (490.3), 100 (980.7) Kgf (N) ಮತ್ತು ಇತರ ಆರು ಹಂತಗಳು. ಗಡಸುತನದ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಅಳೆಯಬಹುದು ವ್ಯಾಪ್ತಿಯು 5~1000HV.
ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿ ವಿಧಾನದ ಉದಾಹರಣೆ: 640HV30/20 ಎಂದರೆ 20S (ಸೆಕೆಂಡುಗಳು) ಗಾಗಿ 30Hgf (294.2N) ಪರೀಕ್ಷಾ ಬಲದೊಂದಿಗೆ ಅಳೆಯಲಾದ ವಿಕರ್ಸ್ ಗಡಸುತನದ ಮೌಲ್ಯವು 640N/mm2 (MPa) ಆಗಿದೆ.
ಅತ್ಯಂತ ತೆಳುವಾದ ಲೋಹದ ವಸ್ತುಗಳು ಮತ್ತು ಮೇಲ್ಮೈ ಪದರಗಳ ಗಡಸುತನವನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಲು ವಿಕರ್ಸ್ ಗಡಸುತನದ ವಿಧಾನವನ್ನು ಬಳಸಬಹುದು. ಇದು ಬ್ರಿನೆಲ್ ಮತ್ತು ರಾಕ್‌ವೆಲ್ ವಿಧಾನಗಳ ಮುಖ್ಯ ಅನುಕೂಲಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಮೂಲಭೂತ ನ್ಯೂನತೆಗಳನ್ನು ನಿವಾರಿಸುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಇದು ರಾಕ್‌ವೆಲ್ ವಿಧಾನದಷ್ಟು ಸರಳವಲ್ಲ. ಉಕ್ಕಿನ ಪೈಪ್ ಮಾನದಂಡಗಳಲ್ಲಿ ವಿಕರ್ಸ್ ವಿಧಾನವನ್ನು ವಿರಳವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.