a fém alkatrészek tervezésekor fontos meghatározni azok keménységét. Sok mérnöknek azonban csak remegő megértése van arról, hogy mi a keménység valójában, vagy hogyan mérik. Ennek jó okai vannak. Mint látni fogjuk, a keménység kissé ingatag fogalom, és olyan sok különböző keménységi vizsgálati módszer létezik a közös használat során, hogy könnyen összetéveszthető. Ennek a cikknek az a célja, hogy segítsen tisztázni ezt a zavart.

először beszéljünk arról, hogy mi a keménység nem. A keménységnek semmi köze a merevséghez. Az acélrésznek magas vagy alacsony keménysége lehet, de mindig ugyanolyan merevsége lesz. A titán rész ugyanolyan keménységű lehet, mint az acél rész, de mindig az acél merevségének körülbelül a fele lesz. A keménységnek önmagában semmi köze sincs ahhoz, hogy az anyag törékeny vagy gömbölyű. Két azonos keménységű anyagból az egyik törékeny lehet, a másik gömbgrafitos.

akkor mi a keménység? Ahhoz, hogy egy kissé kör alakú, nem túl hasznos definíció, ez egy intézkedés, hogy egy anyag végzi a keménységi teszt. Ez a keménységi tesztelés témájához vezet.

Az Egyesült Államokban leggyakrabban használt keménységi tesztek egyikét Hugh Rockwell és Stanley Rockwell fejlesztette ki 1914-ben. Bár nem voltak testvérek vagy akár rokonok, ugyanazzal a vezetéknévvel sokkal könnyebb volt kitalálni a teszt nevét. A Rockwell-teszt során egy indentert egy adott erővel fémes felületre nyomnak. A keménység fordítottan arányos a behatolás mélységével.

sok Rockwell keménységi skála létezik, az alkalmazott indenter és terhelés típusától függően. Például a Rockwell C skála kúp alakú, gyémánt végű indentert használ, 150 kg terheléssel. A Rockwell B skála egy 1/16 hüvelykes átmérőjű golyó indentert használ, 100 kg terheléssel. A Rockwell C skála általában rövidítve HRC (keménység Rockwell C), míg a Rockwell B skála rövidítve HRB (keménység Rockwell B). Minél nagyobb a szám, annál nehezebb az anyag, de csak egy adott skálán belüli más számokhoz viszonyítva. Például egy rendkívül kemény acél keménysége 64 HRC lehet, míg egy meglehetősen puha acél keménysége 70 HRB lehet.

melyik skálát lehet a legjobban használni? Attól függ, hogy mit mérsz. A Rockwell C skála alkalmas edzett acél mérésére. Rockwell B jobb lágyabb acél vagy viszonylag kemény alumínium. A lágyabb alumíniumhoz szükség lehet A Rockwell e skála (1/8 hüvelykes átmérőjű golyó 100 kg terheléssel) vagy a Rockwell F skála (1/16 hüvelykes átmérőjű golyó 60 kg terheléssel) használatára. Általában minél nagyobb az indenter vagy annál kisebb a terhelés, annál jobb a skála lágy anyagokhoz.

Az anyag vastagsága is fontos. Ha egy vékony anyagcsík keménységét próbálja megmérni, akkor nem akar olyan terhelést használni, amely az indentert egészen az anyagon keresztül nyomja ki a másik oldalon. Emiatt van egy sor felületes Rockwell mérleg, amelyek sokkal alacsonyabb terhelést használnak. Például a Rockwell 15N skála 15 kg-os terhelést használ kúpos gyémánt végű indenterrel.