ইস্পাত জন্য তিনটি কঠোরতা মান

শক্ত বস্তু দ্বারা পৃষ্ঠের ইন্ডেন্টেশন প্রতিরোধ করার জন্য ধাতব পদার্থের ক্ষমতাকে কঠোরতা বলে। বিভিন্ন পরীক্ষার পদ্ধতি এবং প্রয়োগের সুযোগ অনুসারে, কঠোরতাকে ব্রিনেল কঠোরতা, রকওয়েল কঠোরতা, ভিকারস কঠোরতা, তীরের কঠোরতা, মাইক্রোহার্ডনেস এবং উচ্চ তাপমাত্রার কঠোরতায় ভাগ করা যেতে পারে। পাইপের জন্য সাধারণত ব্যবহৃত তিনটি কঠোরতা রয়েছে: ব্রিনেল, রকওয়েল এবং ভিকারস কঠোরতা।

A. ব্রিনেল কঠোরতা (HB)

নির্দিষ্ট পরীক্ষা বল (F) দিয়ে নমুনা পৃষ্ঠে চাপ দিতে একটি নির্দিষ্ট ব্যাসের একটি স্টিল বল বা কার্বাইড বল ব্যবহার করুন। নির্দিষ্ট হোল্ডিং সময় পরে, পরীক্ষার বল সরান এবং নমুনা পৃষ্ঠের ইন্ডেন্টেশন ব্যাস (L) পরিমাপ করুন। ব্রিনেল কঠোরতার মান হল ইন্ডেন্টেড গোলকের পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল দ্বারা পরীক্ষার বলকে ভাগ করে প্রাপ্ত ভাগফল। এইচবিএস (স্টিল বল) এ প্রকাশ করা হয়েছে, ইউনিটটি হল N/mm2 (MPa)।

গণনার সূত্র হল:
সূত্রে: F–ধাতুর নমুনার পৃষ্ঠে চাপ দেওয়া পরীক্ষা বল, N;
ডি-পরীক্ষার জন্য স্টিলের বলের ব্যাস, মিমি;
d–ইন্ডেন্টেশনের গড় ব্যাস, মিমি।
Brinell কঠোরতার পরিমাপ আরো সঠিক এবং নির্ভরযোগ্য, কিন্তু সাধারণত HBS শুধুমাত্র 450N/mm2 (MPa) এর নিচের ধাতব পদার্থের জন্য উপযুক্ত এবং শক্ত ইস্পাত বা পাতলা প্লেটের জন্য উপযুক্ত নয়। ইস্পাত পাইপ মান মধ্যে, Brinell কঠোরতা সবচেয়ে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়. ইন্ডেন্টেশন ব্যাস d প্রায়ই উপাদানের কঠোরতা প্রকাশ করতে ব্যবহৃত হয়, যা স্বজ্ঞাত এবং সুবিধাজনক উভয়ই।
উদাহরণ: 120HBS10/1000130: এর মানে হল যে 1000Kgf (9.807KN) টেস্ট ফোর্স এর অধীনে 30 (সেকেন্ড) 120N/mm2 (MPa) ব্যবহার করে 10mm ব্যাসের স্টিল বল ব্যবহার করে পরিমাপ করা Brinell কঠোরতার মান।

B. রকওয়েল কঠোরতা (HR)

রকওয়েল কঠোরতা পরীক্ষা, ব্রিনেল কঠোরতা পরীক্ষার মত, একটি ইন্ডেন্টেশন পরীক্ষা পদ্ধতি। পার্থক্য হল এটি ইন্ডেন্টেশনের গভীরতা পরিমাপ করে। অর্থাৎ, প্রাথমিক পরীক্ষা বল (Fo) এবং মোট পরীক্ষা বল (F) এর অনুক্রমিক কর্মের অধীনে, ইন্ডেন্টার (স্টিল মিলের শঙ্কু বা স্টিল বল) নমুনার পৃষ্ঠে চাপা হয়। নির্দিষ্ট হোল্ডিং সময় পরে, প্রধান শক্তি সরানো হয়। বল পরীক্ষা করুন, কঠোরতা মান গণনা করতে পরিমাপকৃত অবশিষ্ট ইন্ডেন্টেশন গভীরতা বৃদ্ধি (ই) ব্যবহার করুন। এর মান হল একটি বেনামী সংখ্যা, যা HR প্রতীক দ্বারা উপস্থাপিত হয় এবং ব্যবহৃত স্কেলগুলির মধ্যে A, B, C, D, E, F, G, H, এবং K সহ 9টি দাঁড়িপাল্লা অন্তর্ভুক্ত রয়েছে। তাদের মধ্যে, সাধারণত স্টিলের জন্য ব্যবহৃত দাঁড়িপাল্লা। কঠোরতা পরীক্ষা সাধারণত A, B, এবং C, যথা HRA, HRB, এবং HRC।

কঠোরতা মান নিম্নলিখিত সূত্র ব্যবহার করে গণনা করা হয়:
A এবং C স্কেল দিয়ে পরীক্ষা করার সময়, HR=100-e
B স্কেল দিয়ে পরীক্ষা করার সময়, HR=130-e
সূত্রে, ই – অবশিষ্ট ইন্ডেন্টেশন গভীরতা বৃদ্ধিকে 0.002 মিমি নির্দিষ্ট ইউনিটে প্রকাশ করা হয়, অর্থাৎ, যখন ইন্ডেন্টারের অক্ষীয় স্থানচ্যুতি এক একক (0.002 মিমি) হয়, তখন এটি রকওয়েল কঠোরতা এক দ্বারা পরিবর্তনের সমতুল্য। সংখ্যা ই-এর মান যত বড় হবে, ধাতবটির কঠোরতা তত কম হবে এবং তদ্বিপরীত হবে।
উপরের তিনটি স্কেলের প্রযোজ্য সুযোগ নিম্নরূপ:
এইচআরএ (হীরা শঙ্কু ইন্ডেন্টার) 20-88
এইচআরসি (ডায়মন্ড কোন ইনডেনটার) 20-70
এইচআরবি (ব্যাস 1.588 মিমি ইস্পাত বল ইন্ডেন্টার) 20-100
রকওয়েল হার্ডনেস টেস্ট বর্তমানে একটি বহুল ব্যবহৃত পদ্ধতি, যার মধ্যে ব্রিনেল হার্ডনেস এইচবি-এর পরেই স্টিল পাইপ স্ট্যান্ডার্ডে HRC ব্যবহার করা হয়। রকওয়েল কঠোরতা অত্যন্ত নরম থেকে অত্যন্ত শক্ত ধাতব পদার্থ পরিমাপ করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। এটি ব্রিনেল পদ্ধতির ত্রুটিগুলি পূরণ করে। এটি ব্রিনেল পদ্ধতির চেয়ে সহজ এবং কঠোরতা মানটি কঠোরতা মেশিনের ডায়াল থেকে সরাসরি পড়া যায়। যাইহোক, এর ছোট ইন্ডেন্টেশনের কারণে, কঠোরতার মান ব্রিনেল পদ্ধতির মতো সঠিক নয়।

C. ভিকারস কঠোরতা (HV)

Vickers কঠোরতা পরীক্ষা এছাড়াও একটি ইন্ডেন্টেশন পরীক্ষা পদ্ধতি. এটি একটি বর্গাকার পিরামিডাল ডায়মন্ড ইনডেনটারকে 1360 কোণ সহ বিপরীত পৃষ্ঠের মধ্যে একটি নির্বাচিত পরীক্ষা বল (F) এ পরীক্ষার পৃষ্ঠে চাপ দেয় এবং নির্দিষ্ট ধারণ সময়ের পরে এটি সরিয়ে দেয়। বল করুন, ইন্ডেন্টেশনের দুটি কর্ণের দৈর্ঘ্য পরিমাপ করুন।

ভিকারস কঠোরতার মান হল ইন্ডেন্টেশন পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল দ্বারা বিভক্ত পরীক্ষার বলের ভাগফল। এর গণনার সূত্র হল:
সূত্রে: HV-Vickers কঠোরতা প্রতীক, N/mm2 (MPa);
F-পরীক্ষা বল, N;
d–ইন্ডেন্টেশনের দুটি কর্ণের গাণিতিক গড়, মিমি।
ভিকারের কঠোরতায় ব্যবহৃত পরীক্ষা বল F হল 5 (49.03), 10 (98.07), 20 (196.1), 30 (294.2), 50 (490.3), 100 (980.7) Kgf (N) এবং অন্যান্য ছয়টি স্তর। কঠোরতা মান পরিমাপ করা যেতে পারে পরিসীমা 5~1000HV.
এক্সপ্রেশন পদ্ধতির উদাহরণ: 640HV30/20 এর অর্থ হল 20S (সেকেন্ড) এর জন্য 30Hgf (294.2N) এর একটি পরীক্ষা বল দিয়ে পরিমাপ করা ভিকারের কঠোরতা মান হল 640N/mm2 (MPa)।
খুব পাতলা ধাতব পদার্থ এবং পৃষ্ঠের স্তরগুলির কঠোরতা নির্ধারণ করতে Vickers কঠোরতা পদ্ধতি ব্যবহার করা যেতে পারে। এটিতে ব্রিনেল এবং রকওয়েল পদ্ধতির প্রধান সুবিধা রয়েছে এবং তাদের মৌলিক ত্রুটিগুলি কাটিয়ে ওঠে, তবে এটি রকওয়েল পদ্ধতির মতো সহজ নয়। Vickers পদ্ধতি খুব কমই ইস্পাত পাইপ মান ব্যবহার করা হয়.