সাধারণ ধাতু কঠোরতা

কঠোরতা একটি যান্ত্রিক সম্পত্তি নির্দেশক যা একটি ধাতব উপাদানের নরমতা এবং কঠোরতা পরিমাপ করে। এটি বিকৃতি প্রতিরোধ করার জন্য ধাতব পৃষ্ঠের স্থানীয় আয়তনের ক্ষমতা উপস্থাপন করে। কঠোরতা একটি সাধারণ শারীরিক ধারণা নয়, তবে যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলির একটি ব্যাপক সূচক যেমন উপাদানের স্থিতিস্থাপকতা, প্লাস্টিকতা, শক্তি এবং দৃঢ়তা।

 

আমরা আজ কঠোরতা সম্পর্কে কিছু তথ্য শেয়ার করতে চাই।

 

 

সংজ্ঞা:

কঠোরতা একটি কর্মক্ষমতা সূচক যা ধাতব পদার্থের নরমতা এবং কঠোরতা পরিমাপ করে। সহজ এবং দ্রুত পরীক্ষার পদ্ধতি, অংশগুলির অ-ধ্বংসাত্মক পরীক্ষা এবং অন্যান্য যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলির সাথে নির্দিষ্ট সম্পর্কের বৈশিষ্ট্যগুলির কারণে উত্পাদন অনুশীলন এবং বৈজ্ঞানিক গবেষণায় কঠোরতা পরীক্ষা ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। এটি ধাতব পদার্থের বৈশিষ্ট্য পরীক্ষা এবং মূল্যায়ন করতে ব্যবহৃত হয়। অনেক কঠোরতা পরীক্ষার পদ্ধতি রয়েছে, যেগুলিকে মূলত কয়েকটি প্রকারে ভাগ করা যায়: ইন্ডেন্টেশন পদ্ধতি (যেমন ব্রিনেল, রকওয়েল, ভিকারস হার্ডনেস ইত্যাদি), স্ক্র্যাচ পদ্ধতি (যেমন মোহস পদ্ধতি ইত্যাদি), রিবাউন্ড পদ্ধতি (যেমন শোর) পদ্ধতি), ইত্যাদি

 

কঠোরতা মানগুলির শারীরিক অর্থ বিভিন্ন পরীক্ষার পদ্ধতির সাথে পরিবর্তিত হয়। ইন্ডেন্টেশন পদ্ধতির কঠোরতা মান অন্য বস্তুর ইন্ডেন্টেশন দ্বারা সৃষ্ট প্লাস্টিকের বিকৃতি প্রতিরোধ করার উপাদান পৃষ্ঠের ক্ষমতা প্রতিনিধিত্ব করে; স্ক্র্যাচ পদ্ধতির কঠোরতা মান স্থানীয় পৃষ্ঠের ফাটল প্রতিরোধ করার জন্য একটি ধাতুর ক্ষমতা উপস্থাপন করে; রিবাউন্ড পদ্ধতির কঠোরতা ধাতুর স্থিতিস্থাপক বিকৃতি কাজের মাত্রার প্রতিনিধিত্ব করে। অতএব, কঠোরতার মান কেবল একটি শারীরিক পরিমাণ নয়, বরং একটি ব্যাপক কর্মক্ষমতা সূচক যা শারীরিক পরিমাণের বিভিন্ন সংমিশ্রণ যেমন স্থিতিস্থাপকতা, প্লাস্টিকতা, বিকৃতি শক্তিশালীকরণ, শক্তি এবং উপকরণের কঠোরতাকে চিহ্নিত করে। এটি সাধারণত বিশ্বাস করা হয় যে কঠোরতা হল একটি ধাতুর পৃষ্ঠের একটি ছোট আয়তনের মধ্যে বিকৃতি বা ফ্র্যাকচার প্রতিরোধ করার ক্ষমতা।

 

বিভাগ:

ধাতব কঠোরতার কোড হল H। বিভিন্ন কঠোরতা পরীক্ষার পদ্ধতি অনুসারে, প্রচলিত ইঙ্গিতগুলির মধ্যে রয়েছে ব্রিনেল (HB), রকওয়েল (HRC), ভিকারস (HV), এবং লিব (HL) কঠোরতা, যার মধ্যে HB এবং HRC বেশি ব্যবহৃত হয়।

 

পরিমাপ করা:

 

এইচবি-তে বিস্তৃত অ্যাপ্লিকেশন রয়েছে, যখন এইচআরসি উচ্চ পৃষ্ঠের কঠোরতা সহ উপকরণগুলির জন্য উপযুক্ত, যেমন তাপ চিকিত্সা কঠোরতা। উভয়ের মধ্যে পার্থক্য কঠোরতা পরীক্ষকের বিভিন্ন পরিমাপের মাথার মধ্যে রয়েছে। ব্রিনেল কঠোরতা পরীক্ষকের পরিমাপকারী মাথাটি একটি স্টিলের বল, যখন রকওয়েল কঠোরতা পরীক্ষকের পরিমাপকারী মাথাটি একটি হীরা।

 

এইচভি মাইক্রোস্কোপিক বিশ্লেষণের জন্য উপযুক্ত। ভিকারস হার্ডনেস (HV) প্রাপ্ত করা হয় 120kg পর্যন্ত লোড সহ একটি ডায়মন্ড বর্গাকার শঙ্কু ইন্ডেন্টার এবং 136 ডিগ্রীর একটি শীর্ষ কোণ উপাদানের পৃষ্ঠে চাপলে, উপাদানের ইন্ডেন্টেশনের পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফলকে লোড মান দ্বারা ভাগ করে।

 

HL হ্যান্ডহেল্ড কঠোরতা পরীক্ষক, পরিমাপ করা সহজ, কঠোরতা পৃষ্ঠকে প্রভাবিত করতে প্রভাব বল হেড ব্যবহার করে, যার ফলে বাউন্সিং হয়; নমুনার পৃষ্ঠ থেকে 1 মিমি দূরত্বে পাঞ্চের রিবাউন্ড বেগ এবং প্রভাব বেগের অনুপাত ব্যবহার করে কঠোরতা গণনা করুন। সূত্রটি হল: লিব কঠোরতা HL=1000 × VB (রিবাউন্ড বেগ)/VA (প্রভাব বেগ)।

পোর্টেবল লিব হার্ডনেস টেস্টার লিব (এইচএল) ব্যবহার করে ব্রিনেল (এইচবি), রকওয়েল (এইচআরসি), ভিকারস (এইচভি), এবং শোর (এইচএস) কঠোরতা পরিমাপকে রূপান্তর করতে পারে। বিকল্পভাবে, কঠোরতা মান সরাসরি Brinell (HB), Rockwell (HRC), Vickers (HV), Leeds (HL), এবং শোর (HS) নীতিগুলি ব্যবহার করে পরিমাপ করা যেতে পারে।

 

ব্রিনেল কঠোরতা

 

ব্রিনেল কঠোরতা (HB) সাধারণত ব্যবহার করা হয় যখন উপাদানগুলি নরম হয়, যেমন নন-লৌহঘটিত ধাতু, তাপ চিকিত্সার আগে ইস্পাত, বা অ্যানিলিংয়ের পরে। রকওয়েল হার্ডনেস (HRC) সাধারণত উচ্চতর কঠোরতা সহ উপকরণগুলির জন্য ব্যবহৃত হয়, যেমন তাপ চিকিত্সার পরে কঠোরতা ইত্যাদি।

ক্লথ হার্ডনেস (HB) হল একটি নির্দিষ্ট মাপের একটি টেস্ট লোড, যেখানে একটি নির্দিষ্ট ব্যাস নির্বাপিত স্টিল বল বা শক্ত খাদ বলের একটি নির্দিষ্ট ব্যাস পরীক্ষা করা ধাতুর পৃষ্ঠে চাপানো হয়, একটি নির্দিষ্ট সময়ের জন্য ধরে রাখা হয় এবং তারপর ব্যাস পরিমাপের জন্য আনলোড করা হয়। পরীক্ষিত পৃষ্ঠের ইন্ডেন্টেশন। ব্রিনেল কঠোরতার মান হল ইন্ডেন্টেশনের গোলাকার পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল দ্বারা লোডকে ভাগ করে প্রাপ্ত ভাগফল। সাধারণত, একটি নির্দিষ্ট আকারের (সাধারণত 10 মিমি ব্যাস) একটি শক্ত ইস্পাত বল একটি নির্দিষ্ট লোডের (সাধারণত 3000 কেজি) অধীনে উপাদানের পৃষ্ঠে চাপানো হয়, যা একটি নির্দিষ্ট সময়ের জন্য বজায় থাকে এবং আনলোড করার পরে, লোডের অনুপাত ইন্ডেন্টেশন এরিয়া হল ব্রিনেল হার্ডনেস ভ্যালু (HB), প্রতি বর্গমিটারে কিলোগ্রামে (N/mm2)।

 

রকওয়েল কঠোরতা

 

Rockwell hardness is the process of pressing a very hard steel ball or diamond cone into the surface of a specimen under a certain load, and determining the hardness of the material based on the depth of indentation [3]. Rockwell hardness is a hardness index determined by the depth of indentation plastic deformation. Use 0.002 millimeters as a hardness unit. When HB>450 বা নমুনাটি খুব ছোট, Brinell কঠোরতা পরীক্ষা ব্যবহার করা যাবে না এবং পরিবর্তে Rockwell কঠোরতা পরিমাপ ব্যবহার করা উচিত। এটি 120 ডিগ্রির শীর্ষ কোণ সহ একটি হীরার শঙ্কু বা 1.59 এবং 3.18 মিমি ব্যাস সহ একটি স্টিলের বল, একটি নির্দিষ্ট লোডের অধীনে পরীক্ষিত উপাদানের পৃষ্ঠে চাপা হয় এবং উপাদানটির কঠোরতা কত গভীরতা থেকে গণনা করা হয়। ইন্ডেন্টেশন পরীক্ষার উপকরণগুলির বিভিন্ন কঠোরতা অনুসারে, প্রতিনিধিত্ব করার জন্য তিনটি ভিন্ন স্কেল রয়েছে:

 

এইচআরএ: এটি একটি 60 কেজি লোড এবং একটি হীরা শঙ্কু ইন্ডেন্টার ব্যবহার করে প্রাপ্ত একটি কঠোরতা, যা অত্যন্ত উচ্চ কঠোরতা (যেমন হার্ড অ্যালয়) সহ উপকরণগুলির জন্য ব্যবহৃত হয়।

এইচআরবি: এটি 100 কেজি লোড এবং 1.58 মিমি ব্যাসের নিভে যাওয়া ইস্পাত বল ব্যবহার করে প্রাপ্ত কঠোরতা, যা নিম্ন কঠোরতা সহ উপকরণগুলির জন্য ব্যবহৃত হয় (যেমন অ্যানিলড স্টিল, ঢালাই লোহা ইত্যাদি)।

এইচআরসি: এটি একটি 150 কেজি লোড এবং একটি হীরার শঙ্কু ইন্ডেন্টার ব্যবহার করে প্রাপ্ত একটি কঠোরতা, যা উচ্চ কঠোরতা (যেমন নিভে যাওয়া ইস্পাত) সহ উপকরণগুলির জন্য ব্যবহৃত হয়।

 

Vickers কঠোরতা

 

বিজোড় ইস্পাত পাইপের জন্য Vickers কঠোরতা পরীক্ষা এছাড়াও একটি ইন্ডেন্টেশন পরীক্ষার পদ্ধতি যা খুব পাতলা ধাতব পদার্থ এবং পৃষ্ঠের স্তরগুলির কঠোরতা নির্ধারণ করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। এটিতে ব্রিনেল এবং রকওয়েল পদ্ধতির প্রধান সুবিধা রয়েছে এবং তাদের মৌলিক অসুবিধাগুলি কাটিয়ে উঠেছে, তবে এটি রকওয়েল পদ্ধতির মতো সহজ নয় এবং ভিকারস পদ্ধতিটি খুব কমই ইস্পাত পাইপের মানগুলিতে ব্যবহৃত হয়।