लीब कठोरता परीक्षक

लीब कठोरता परीक्षण विधि में, कठोरता मूल्य की गणना किसी धातु पर प्रभाव के बाद प्रभाव शरीर की ऊर्जा हानि से की जा सकती है। यह लीब भागफल विरूपण के कारण होने वाली ऊर्जा हानि के माप के बराबर है। नरम नमूनों की तुलना में कठोर नमूनों से प्रभाव निकाय तेजी से रिबाउंड होता है, जिसके परिणामस्वरूप 1000 * वीआर / वीआई का बड़ा मूल्य होता है जिसे लीब रिबाउंड कठोरता इकाई एचएल के रूप में उद्धृत किया जाता है।

जब कोई प्रभाव उपकरण स्प्रिंग बल की सहायता से किसी प्रभाव पिंड को गति देता है, तो प्रभाव पिंड का वेग तीन चरणों में विभाजित हो जाता है:

दृष्टिकोण चरण
स्प्रिंग बल की सहायता से प्रभाव पिंड को परीक्षण सतह की दिशा में त्वरित किया जाता है।

प्रभाव चरण
प्रभाव निकाय और नमूना सीधे संपर्क में रहते हैं। नमूना प्लास्टिक या प्रत्यास्थ रूप से विकृत हो जाता है और प्रभाव शरीर स्थिर हो जाता है। प्रभाव शरीर की यह लोचदार स्प्रिंग-बैक प्रकृति, साथ ही नमूना, प्रभाव शरीर को पलटाव में मदद करती है।

रिबाउंड चरण
परिणामी ऊर्जा के साथ प्रभाव पिंड फिर से त्वरित होकर प्रभाव चरण से बाहर आ जाता है।

बेंच कठोरता परीक्षक
यह बेंच कठोरता परीक्षक एक पारंपरिक प्रकार है जिसका उपयोग रॉकवेल, विकर्स, ब्रिनेल या शोर के मानक तरीकों को नियोजित करके नमूने की कठोरता को निर्धारित करने के लिए किया जाता है। इसलिए, उन्हें 'बेंच रॉकवेल कठोरता परीक्षक' या 'बेंच ब्रिनेल कठोरता परीक्षक' कहा जा सकता है। ऐसे कई अन्य बेंच कठोरता परीक्षक हैं जिनका उपयोग नमूने की कठोरता को मापने के लिए न केवल एक पैमाने का उपयोग करके किया जाता है, बल्कि विभिन्न कठोरता पैमानों का भी किया जाता है।

ब्रिनेल, रॉकवेल और विकर्स स्केल का उपयोग करके कठोरता को मापने के लिए एक बेंच कठोरता परीक्षक का उपयोग किया जाता है। ये सभी बेंच कठोरता परीक्षक बहुत बड़े और भारी हैं, जिनका वजन 50 किलोग्राम से अधिक है। इसलिए, ये परीक्षक या तो मेज पर या फर्श पर स्थापित किए जाते हैं। इसके फायदों में मानक कार्यान्वयन के साथ-साथ कठोरता निर्धारण की आसान और सीधी विधि शामिल है।

पोर्टेबल कठोरता परीक्षक
बेंच परीक्षकों के विपरीत, पोर्टेबल कठोरता परीक्षक हल्के वजन के साथ आकार में छोटे होते हैं। ये परीक्षक प्रकृति में कॉम्पैक्ट हैं, जो विभिन्न कठोरता पैमानों का उपयोग करके कठोरता निर्धारित करते हैं। इसके अलावा, आधुनिक पोर्टेबल कठोरता परीक्षक सभी कठोरता पैमानों का उपयोग करके कठोरता का पता लगा सकते हैं। इसके प्रमुख लाभों में उपयोगकर्ता सुविधा के साथ-साथ पोर्टेबिलिटी भी शामिल है। परीक्षण इकाइयों या कार्यशालाओं में नमूने ले जाने की कोई आवश्यकता नहीं है।

आधुनिक पोर्टेबल कठोरता परीक्षक इलेक्ट्रॉनिक रूप से परीक्षण के परिणामों को आंतरिक भंडारण में सहेज सकता है, इसके बाद रिपोर्ट तैयार करने के लिए उन्हें कंप्यूटर में स्थानांतरित कर सकता है। ये रिपोर्ट एआरएम नामक एक विशेष कार्यक्रम का उपयोग करती हैं, जो पोर्टेबल परीक्षकों के साथ प्रदान किया जाता है। कभी-कभी, बेंच कठोरता परीक्षकों की आवश्यकता हो सकती है, हालांकि यह बहुत दुर्लभ है। वैसे भी, 100 में से 99 मामले उपयोगकर्ता हमेशा पोर्टेबल डिवाइस पसंद करते हैं।

परिचय
रिबाउंड कठोरता परीक्षक, जिन्हें अन्यथा "लीब कठोरता परीक्षक" के रूप में जाना जाता है, प्रयोगशालाओं में स्थापित पारंपरिक काउंटर कठोरता परीक्षक का विकल्प हैं। रिबाउंड कठोरता परीक्षकों द्वारा प्रदर्शित क्रांति मुख्य रूप से उनकी पोर्टेबिलिटी से संबंधित है जो बहुत उच्च परिशुद्धता और गैर-विनाशकारी परीक्षण के प्रकार से संयुक्त है जो बनाने में सक्षम हैं।

यह विधि 1975 में डाइटमार लीब द्वारा शुरू किए गए लीब सिद्धांत पर आधारित है। वैचारिक रूप से इसे प्रभाव गति और प्रभाव शरीर के पलटाव वेग के बीच के अनुपात के रूप में परिभाषित किया गया है, फिर इसे 1000 से गुणा किया जाता है। धातु के प्रकार के आधार पर लीब विधि कठोरता मान को इंगित करती है जिसे अन्य पैमानों (उदाहरण के लिए एचबी, एचवी, एचआरसी आदि) में परिवर्तित किया जा सकता है।
इसी सिद्धांत का उपयोग करके स्टील के संबंध में तन्य शक्ति को मापना भी संभव है। संचालन सिद्धांत एक निश्चित भार के प्रभाव वाले पिंड पर एक निश्चित बल के अनुप्रयोग पर आधारित है, जो मापने वाली सतह को छूएगा।

जब गोलाकार स्ट्राइकर मापने वाली सतह से 1 मिमी की दूरी पर स्थित होता है तो उपकरण क्रमशः प्रभाव और रिबाउंड वेग को मापता है। गणना सूत्र निम्नलिखित है:

एचएल=1000×(वीबी/वीए)
एचएल → कठोरता मान एचएलडी
वीबी → प्रभाव शरीर की पलटाव गति
वीए → पेनेट्रेटर प्रभाव वेग

इस विधि से हम कई सामग्रियों को माप सकते हैं, जैसे:
• स्टील और फ्यूजन ;
• कोल्ड वर्क टूल स्टील;
• स्टेनलेस स्टील मिश्र धातु;
• स्लेटी कच्चा लोहा ;
• गांठदार कच्चा लोहा ;
• विलय और एल्यूमीनियम मिश्र धातु;
• पीतल मिश्र धातु / जस्ता पीतल मिश्र धातु;
• कांस्य मिश्र धातु;
• तांबे की मिश्र धातु

कठोरता परीक्षक विभिन्न उद्योगों और अनुप्रयोगों में एक आवश्यक उपकरण है, जो सामग्रियों की कठोरता निर्धारित करने में सहायता करता है। कठोरता एक महत्वपूर्ण भौतिक गुण है जो विरूपण, घिसाव और खरोंच के प्रति इसके प्रतिरोध को दर्शाता है। विभिन्न सामग्रियों को उनके इच्छित उपयोग के आधार पर विभिन्न कठोरता स्तरों की आवश्यकता होती है। कठोरता को मापकर, इंजीनियर सामग्री की गुणवत्ता का आकलन कर सकते हैं, सामग्री चयन के लिए सूचित निर्णय ले सकते हैं और उत्पाद की विश्वसनीयता सुनिश्चित कर सकते हैं।

धातुकर्म और विनिर्माण
धातु विज्ञान के क्षेत्र में, कठोरता परीक्षक गुणवत्ता नियंत्रण और सामग्री लक्षण वर्णन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। निर्माता गियर, शाफ्ट, बियरिंग और टूल्स जैसे धातु घटकों की ताकत और स्थायित्व का आकलन करने के लिए कठोरता परीक्षणों का उपयोग करते हैं। उदाहरण के लिए, ब्रिनेल कठोरता परीक्षण में एक कठोर स्टील की गेंद के साथ सामग्री की सतह को इंडेंट करना और परिणामी छाप के व्यास को मापना शामिल है। यह विधि आमतौर पर कास्टिंग और फोर्जिंग के परीक्षण के लिए नियोजित की जाती है, जिससे यह सुनिश्चित होता है कि वे आवश्यक कठोरता विनिर्देशों को पूरा करते हैं।

मोटर वाहन उद्योग
ऑटोमोटिव क्षेत्र में, इंजन भागों, ब्रेक सिस्टम और ट्रांसमिशन घटकों जैसे महत्वपूर्ण घटकों की कठोरता का मूल्यांकन करने के लिए पोर्टेबल कठोरता परीक्षक का उपयोग किया जाता है। इन भागों में इष्टतम कठोरता स्तर सुनिश्चित करना उनकी लंबी उम्र और प्रदर्शन के लिए आवश्यक है। कठोरता परीक्षण निर्माताओं को उन सामग्रियों की पहचान करने में मदद करता है जो टूट-फूट सकती हैं, जिससे वाहन की सुरक्षा और विश्वसनीयता में सुधार होता है।

अंतरिक्ष इंजिनीयरिंग
उड़ान के दौरान अनुभव होने वाली चरम स्थितियों के कारण एयरोस्पेस उद्योग उच्च शक्ति और स्थायित्व वाली सामग्रियों की मांग करता है। कठोरता परीक्षण का उपयोग टरबाइन ब्लेड, लैंडिंग गियर और संरचनात्मक तत्वों जैसे विमान घटकों की जांच करने के लिए किया जाता है। कठोरता का सटीक निर्धारण करके, इंजीनियर हवाई यात्रा की सुरक्षा सुनिश्चित करते हुए अत्यधिक तनाव, थकान या क्षरण के कारण होने वाली विफलताओं को रोक सकते हैं।

निर्माण और सिविल इंजीनियरिंग
निर्माण में, कंक्रीट और डामर जैसी निर्माण सामग्री की गुणवत्ता का आकलन करने के लिए कठोरता परीक्षकों को नियोजित किया जाता है। रिबाउंड हैमर टेस्ट, एक गैर-विनाशकारी विधि, कंक्रीट संरचनाओं की सतह की कठोरता को मापता है, उनकी संपीड़न शक्ति और स्थायित्व में अंतर्दृष्टि प्रदान करता है। यह जानकारी इमारतों, पुलों और सड़कों की संरचनात्मक अखंडता को बनाए रखने के लिए महत्वपूर्ण है।

सामग्री विज्ञान अनुसंधान
सामग्री विज्ञान अनुसंधान और विकास में कठोरता परीक्षण मौलिक है। वैज्ञानिक इसका उपयोग नव विकसित सामग्रियों, मिश्र धातुओं और मिश्रित पदार्थों के व्यवहार का अध्ययन करने के लिए करते हैं। कठोरता और अन्य यांत्रिक गुणों के बीच संबंधों का विश्लेषण करके, शोधकर्ता इलेक्ट्रॉनिक्स से लेकर चिकित्सा उपकरणों तक विभिन्न उद्योगों में सामग्री के संभावित अनुप्रयोगों में अंतर्दृष्टि प्राप्त करते हैं।

इलेक्ट्रॉनिक्स में गुणवत्ता नियंत्रण
इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योग माइक्रोचिप्स, कनेक्टर्स और सर्किट बोर्ड जैसे घटकों की विश्वसनीयता और प्रदर्शन सुनिश्चित करने के लिए कठोरता परीक्षण पर निर्भर करता है। यांत्रिक तनाव या थर्मल विस्तार से होने वाली क्षति को रोकने के लिए उचित कठोरता का स्तर महत्वपूर्ण है। कठोरता परीक्षक इन घटकों द्वारा अनुभव की जाने वाली स्थितियों के तहत विरूपण या दरार के प्रति संवेदनशील सामग्रियों की पहचान करने में सहायता करते हैं।

तेल व गैस उद्योग
तेल और गैस क्षेत्र अक्सर कठोर और संक्षारक वातावरण से जूझता है। कठोरता परीक्षकों का उपयोग पाइपलाइन सामग्री, ड्रिलिंग उपकरण और रिफाइनरी घटकों की कठोरता का मूल्यांकन करने के लिए किया जाता है। यह सुनिश्चित करता है कि ये सामग्रियां तेल और गैस संसाधनों की ड्रिलिंग, परिवहन और प्रसंस्करण द्वारा लगाए गए तनाव का सामना कर सकती हैं।

साइट कार्य में हमें अक्सर सतही परीक्षण टुकड़ों का सामना करना पड़ा। कठोरता परीक्षण के परिणामों पर विभिन्न सतहों का अलग-अलग प्रभाव पड़ता है। सही संचालन के मामले में, प्रभाव नमूने की सतह पर उसी क्षण पड़ता है जब विमान का नमूना, इसलिए सार्वभौमिक समर्थन रिंग का उपयोग किया जा सकता है।

हालाँकि, जब वक्रता एक निश्चित आकार जितनी छोटी होती है, तो शरीर के प्रभाव के प्रभाव में महत्वपूर्ण अंतर के कारण विमान के विरूपण की लोचदार स्थिति कम होती है, जिससे इंडीज कठोरता कम होती है। इसलिए, नमूने के लिए, मापते समय एक छोटी सपोर्ट रिंग का उपयोग करने की सिफारिश की जाती है। वक्रता के छोटे त्रिज्या वाले नमूनों के लिए, एक प्रोफाइल सपोर्ट रिंग का उपयोग करने की सलाह दी जाती है।

रिक्टर के सिद्धांत के अनुसार, जब तक सामग्री में एक निश्चित कठोरता होती है, तब तक रिबाउंड बन सकता है, आप रिक्टर कठोरता के सटीक मूल्य को माप सकते हैं, लेकिन मानक की कई सामग्री और अन्य मानक कठोरता में कोई नहीं होता है संगत रूपांतरण, इसलिए वर्तमान कठोरता परीक्षक नौ प्रकार की सामग्रियों का रूपांतरण। विशिष्ट सामग्री इस प्रकार हैं: स्टील और कच्चा स्टील, मिश्र धातु उपकरण स्टील, ग्रे कच्चा लोहा, तन्य लोहा, कच्चा एल्यूमीनियम मिश्र धातु, तांबा और जस्ता मिश्र धातु, तांबा और टिन मिश्र धातु, शुद्ध तांबा, स्टेनलेस स्टील।

कुछ विशेष सामग्री नमूनों के लिए, उपयोगकर्ता एक विशेष रूपांतरण तालिका बनाने के लिए फिटिंग वक्र प्रदान करने के लिए कंपनी का उपयोग कर सकता है। वास्तविक उत्पादन में, धातु सामग्री की एक विस्तृत श्रृंखला का उपयोग, सामग्री प्रसंस्करण विधियों पर सामग्री की कठोरता के कारण, सामग्री, संवेदनशील की संरचना के मिश्र धातु तत्व, और कठोरता तालिका में संग्रहीत रिक्टर कठोरता चिप को पूरा नहीं किया जा सकता है उपयोगकर्ताओं की ज़रूरतों के अनुसार, परीक्षण में उपयोगकर्ता, आप अपनी स्वयं की समर्पित कठोरता रूपांतरण तालिका बनाने के लिए फिटिंग का उपयोग कर सकते हैं।

डेटा रूपांतरण त्रुटि
अन्य कठोरता की कठोरता में त्रुटि में दो पहलू शामिल हैं: एक कठोरता की कठोरता की माप त्रुटि है, जिसमें विधि द्वारा परीक्षण विधि का फैलाव और उसी प्रकार की आंतरिक कठोरता परीक्षक के लिए माप त्रुटि शामिल है .

दूसरी ओर, यह विभिन्न कठोरता परीक्षण विधियों द्वारा मापी गई कठोरता की त्रुटि है। यह इस तथ्य के कारण है कि विभिन्न कठोरता परीक्षण विधियों के बीच कोई स्पष्ट भौतिक संबंध नहीं है और तुलना में अविश्वसनीय प्रभाव से प्रभावित होता है।

विशेष सामग्री के कारण हुई त्रुटि
कठोरता मीटर में संग्रहीत रूपांतरण तालिकाएँ निम्नलिखित स्टील्स से भिन्न हो सकती हैं:
सभी ऑस्टेनिटिक स्टील गर्मी प्रतिरोधी उपकरण स्टील और क्रोम स्टील (टूल स्टील) कठोर सामग्री लोच के मापांक में वृद्धि का कारण बनती है, जिसके परिणामस्वरूप कम एल मान होता है। इस प्रकार के स्टील का परीक्षण क्रॉस-सेक्शन पर किया जाना चाहिए। स्थानीय शीतलन सख्त होने से उच्च एल मान हो सकता है। चुंबकीय स्टील के चुंबकीय गुणों के कारण L मान कम होगा। सतह सख्त करने वाला स्टील, जिसका आधार नरम है, एल का मान कम कर देगा, जब सख्त परत 0.8 मिमी (सी-प्रकार प्रभाव उपकरण 0.2 मिमी) से अधिक है, तो एल को प्रभावित नहीं करता है कीमत।

गियर डिटेक्शन त्रुटि
सामान्य परिस्थितियों में, क्योंकि दांत की सतह छोटी होती है, परीक्षण त्रुटि अपेक्षाकृत बड़ी होती है, जिसे उपयोगकर्ता स्थिति के अनुसार संबंधित टूलींग डिजाइन कर सकता है, जिससे त्रुटि को कम करने में मदद मिलेगी।

सामग्री लोच, प्लास्टिक प्रभाव
कठोरता और ताकत के अलावा, मूल्य लोचदार मापांक से संबंधित है, कठोरता मूल्य सामग्री की कठोरता और विशेषता मापदंडों की प्लास्टिसिटी है, क्योंकि दो घटकों को सह-मापा जाना चाहिए।

लोचदार भाग में, पहला स्पष्ट रूप से ई मापांक से प्रभावित होता है, इस संबंध में जब एक ही सामग्री की स्थिर कठोरता, और विभिन्न आकार के ई मान, सामग्री का ई मान, एल मान

हॉट रोलिंग की दिशा त्रुटि के कारण हुई
जब मापा वर्कपीस हॉट-रोल्ड प्रक्रिया मोल्डिंग होता है, यदि रिक्टर कठोरता का परीक्षण और लोचदार मापांक ई के अनुरूप रोलिंग दिशा बहुत बड़ी है, तो परीक्षण मूल्य कम हो जाता है, इसलिए परीक्षण की दिशा हॉट रोलिंग दिशा के लंबवत होनी चाहिए . उदाहरण के लिए: बेलनाकार क्रॉस-सेक्शन कठोरता को मापना, रेडियल परीक्षण में भी होना चाहिए। (आम तौर पर बेलनाकार हॉट रोलिंग दिशा अक्षीय होती है)।

अन्य कारकों का प्रभाव
पाइप फिटिंग की कठोरता को मापते समय, ध्यान दें कि पाइप मजबूती से समर्थित होना चाहिए। परीक्षण बिंदु समर्थन बिंदु के करीब और सहायक बल के समानांतर होना चाहिए। पाइप की दीवार पतली होती है और ट्यूब में उपयुक्त कोर में डाली जाती है।

पारंपरिक कठोरता माप, उदाहरण के लिए, रॉकवेल, विकर्स और ब्रिनेल के, स्थिर हैं, जिनके लिए अलग-अलग परीक्षण क्षेत्रों या प्रयोगशालाओं में निश्चित कार्यस्थानों की आवश्यकता होती है। अधिकांश समय, ये विधियाँ चयनात्मक होती हैं, जिनमें नमूनों पर विनाशकारी परीक्षण शामिल होते हैं। व्यक्तिगत परिणामों से, ये परीक्षण पूरे बैच के लिए सांख्यिकीय निष्कर्ष निकालते हैं। लीब परीक्षकों की पोर्टेबिलिटी कभी-कभी नमूनों को नष्ट किए बिना उच्च परीक्षण दर प्राप्त करने में मदद कर सकती है, जो बदले में प्रक्रियाओं को सरल बनाती है और लागत कम करती है।

पारंपरिक तरीके अच्छी तरह से परिभाषित भौतिक इंडेंटेशन कठोरता परीक्षणों पर आधारित हैं। परिभाषित ज्यामिति और आकार के बहुत कठोर इंडेंटर्स को एक विशेष बल के तहत सामग्री में लगातार दबाया जाता है। विरूपण पैरामीटर, जैसे रॉकवेल विधि में इंडेंटेशन गहराई, कठोरता के माप देने के लिए दर्ज किए जाते हैं।

गतिशील लीब सिद्धांत के अनुसार, कठोरता मान शोर स्क्लेरोस्कोप के समान, धातु के नमूने पर प्रभाव के बाद एक परिभाषित प्रभाव शरीर की ऊर्जा हानि से प्राप्त होता है। लीब भागफल (vi,vr) को प्लास्टिक विरूपण द्वारा ऊर्जा हानि के माप के रूप में लिया जाता है: प्रभाव शरीर नरम नमूनों की तुलना में कठिन परीक्षण नमूनों से तेजी से पलटता है, जिसके परिणामस्वरूप अधिक मूल्य 1000×vr/vi होता है। एक चुंबकीय प्रभाव निकाय शरीर द्वारा प्रेरित वोल्टेज से वेग को कम करने की अनुमति देता है क्योंकि यह मापने वाले कुंडल के माध्यम से चलता है। भागफल 1000×vr/vi को लीब रिबाउंड कठोरता इकाई HL में उद्धृत किया गया है।

जबकि पारंपरिक स्थैतिक परीक्षणों में परीक्षण बल को बढ़ते परिमाण के साथ समान रूप से लागू किया जाता है, गतिशील परीक्षण विधियाँ तात्कालिक भार लागू करती हैं। एक परीक्षण में मात्र 2 सेकंड लगते हैं और, मानक जांच डी का उपयोग करते हुए, 600 एचएलडी की लीब कठोरता के साथ स्टील या स्टील कास्टिंग पर केवल ~0.5 मिमी व्यास का एक इंडेंटेशन छोड़ता है। तुलनात्मक रूप से, एक ही सामग्री पर ब्रिनेल इंडेंटेशन ~3 मिमी (कठोरता मान ~400 एचबीडब्लू 10/3000) है, जिसमें मानक-अनुपालक मापने का समय ~15 सेकंड और इंडेंटेशन को मापने का समय होता है।

● माप वस्तु की सतह को समतल और साफ, मलबे और दाग-धब्बों से मुक्त रखें।

● जब मापी गई वस्तु का द्रव्यमान और मोटाई आवश्यक न्यूनतम द्रव्यमान और मोटाई से छोटी होती है, तो माप के लिए वस्तु को एक मजबूत समर्थन से जोड़ना आवश्यक होता है।

● मापते समय, सामग्री पर किन्हीं दो इंडेंटेशन के बीच का स्थान 3 मिमी से कम नहीं होना चाहिए। और इंडेंटेशन के केंद्र और परीक्षण की जा रही वस्तु के किनारे के बीच की जगह 5 मिमी से कम नहीं होनी चाहिए। इसके अतिरिक्त, एक ही स्थान पर एकाधिक परीक्षण करने से बचना सबसे अच्छा है।

● कॉन्फ़िगरेशन इंटरफ़ेस में प्रवेश करने, सामग्री चुनने और फिर अन्य कठोरता मानों को परिवर्तित करने के लिए आवश्यक होने पर माप ऑपरेशन को अंजाम देने के लिए पावर बटन को संक्षेप में दबाना आवश्यक है।