سختی سنج پرتابل
سختی سنج پرتابل

شواهد نشان مي‌دهد سختي سنجي اوليه در سال 1772 شروع شد. در آن زمان ريومر (Reaumur ) فشردن لبه‌هاي شمشال منشوري نسبت به هم را پيشنهاد كرد.
روشهاي ابتدايي ارزيابي سختي فلزات (a) تعيين سختي مقايسه‌اي با روش ريومر: در اين روش لبه دو نمونه فلزي منشوري شكل نسبت به هم فشرده مي‌شود. (b) روش سختي فوپل: در اين روش دو نمونه نيمه استوانه‌اي شكل فلزي نسبت به هم فشرده می شود.

سختی ( Hardness ) اشاره به خاصیتی از ماده جامد دارد که در مقابل تغیر شکل و فرم دائمی در اثر یک نیرو از خود مقاومت نشان میدهد .در صنعت و مخصوصاً در ساخت و تست بسیاری از مواد و همچنین در جوشکاری دانستن سختی از اهمیت بالائی برخوردار است . سختی میتواند بر حسب واحدهای مختلفی بیان شود که برای مواد مختلف تعریف گردیده‏اند . برای مثال سختی کانی ها یا مواد معدنی با واحد موهس (Mohs scale ) که بین 1 تا 10 و بر مبنای خراشیدگی یک ماده به وسیلۀ ماده دیگر مقایسه میگردد میباشد و بیشترین عدد یعنی 10 مربوط به الماس میباشد . در صنعت از مقیاس های دیگری نظیر راکول ( Rockwell) ، ویکر ( Vickers ) و برینل ( Brinell ) استفاده میگردد . این متد ها که به روشهای indentation hardness معروف هستند معمولاً برای انواع فلزات تعریف گردیده‎اند و با مقایسۀ شدت و عمق اثری که یک پرتابه با شکل استاندارد بر روی قطعۀ مورد آزمایش در اثر سقوط بر جای میگذارد اندازه گیری میگردد و بر اساس جداولی قابل تبدیل به همدیگر میباشند . علاوه بر مواردی که ذکر شد واحدهای مختلف شور ( shore ) نظیر شور A و D نیز ( shore A , D ) برای سختی سنجی لاستیک و مواد پلیمری در نظر گرفته گردیده که با سختی سنج لاستیک (Durometer ) اندازه گیری میگردد .

در علميات مکانيکي و متالورژي پارامتر سختي و سنج آن مخصوصا بعد ز عمليات کوره و سخت کاري نقش مهمي ايفا ميکند . با توجه به نوع مواد استانداردها ، واحدها ، و روشهاي مختلفي جهت اندازه گيري سختي ابداع گرديده است . از رايجترين متدهاي ميتوان به متد راکول ، ويکرز و برينل اشاره کرد بحث در رابطه با اين استانداردها را در جاي ديگر به تفصيل توضيح خواهيم داد ولي در مورد تجهيزات اندازه گيري سختي ديجيتال ميتوان به نمونه هاي پرتابل با پراب شامل پرتابه و قسمت پرتابگر ميباشد اشاره کرد .
اين دستگاه که بصورت پرتابل و قابل حمل است به روش پرتابي کار مي کند به اين صورت که پرتابه که مخروطي مانند و درسر آن ساچمه اي مخصوص با درجه سختي بالا تعبيه شده است با وسيله استوانه‏اي با فنر به سمت سمت سطح فلز پرتاب گشته و با و اندازه گيري سرعت برگشت آن مي توان مقدار سختي آن را اندازه گرفت.
اساس کار اغلب دستگاههاي ديگر ايجاد نقطه اثر بر روي سطح فلز است و با اندازه گيري عمق اين نقطه اثر و قطرهاي نقش ايجاد شده بر روي سطح فلز سختي را اندازه گيري مي کنند و سپس با تطابق آن اندازه ها با جدولي که از قبل تهيه شده است، ميزان سختي را بدست مي آورند.اين تکنيک اندازه گيري تست Leeb rebound مشهور است .

راکول
راکول برای اندازه گیری سختی فلزات نسبتاً سخت مورد استفاده قرار می گیرد که بر سه نوع است :
راکول A : که نیروی 60 کیلوگرم را اعمال می کند
راکول B که نیروی 100 کیلوگرم را اعمال می کند
راکول C که نیروی 150 کیلوگرم را اعمال می کند
راکول هم بصورت ساچمه ای و هم بصورت سوزنی موجود است.
اساس کار اغلب این دستگاهها به نقطه اثر ایجاد شده به روی سطح فلز است. راکول ساچمه ای به کمک 1 ساچمه کار می کند بطوریکه وزن اعمال شده به روی فلز بواسطه ی این ساچمه فلز منتقل می شود که دارای اندازه های مختلفی است ولی راکول سوزنی به کمک یک سوزن این نیرو را روی فلز ایجاد می کند که نقطه اثر آن بصورت یک مخروط 120 درجه خواهد بود. راکول های از نوع A و C هردو نقطه اثر آن ها بصورت یک مخروط 120 درجه است ولی راکول، ساچمه ندارد و دارای سوزن هرمی شکل با زاویه 130 درجه است که نقطه اثر آن یک چهار گوش است.

ویکرز بر دو نوع است :
میکرو ویکرز که در اوزان گرمی تا وزن 1 کیلوگرم مورد استفاده قرار می گیرد.
ماکرو ویکرز که در اوزان 2 تا 120 کیلوگرم مورد استفاده قرار می گیرد.
ویکرز همانند میکرومتر عمق فرورفتگی را اندازه گیری می کند.
از آن جایی که گستره ی استفاده از میکرو ویکرز در اوزان بسیار کم است، دستگاههایی که اندازه گیری را به روش میکرو ویکرز انجام می دهند باید در محیطی ایزوله قرار گیرند که مثال نزدیک به آن می تواند ترازوهای دقیق جواهر فروشی باشد.
ویکرز بیشتر در صنایع خودروسازی مورد استفاده قرار می گیرد و گستره ی اوزانی که بیشترین استفاده را دارند، وزن های 5 و 10 و 30 کیلوگرم است.

برینل
از دیگر روش ها یا دستگاهها سختی سنجی می توان برینل را نام برد که مکانیزم آن ساچمه ای است. ساچمه هایی که در برینل مورد استفاده قرار می گیرند ساچمه های 5/2 و 5 و 10 میلی متری است.
در کشور ما ایران بیشترین استفاده از برینل در وزن های 187 و 250 کیلوگرم است.
در صنعت فولاد و فولادسازی از برنیل با وزن 3000 کیلوگرم و ساچمه 10 میلی متری استفاده می شود. از دیگرزمینه های کاربرد برینل می توان از کاربرد آن در ریخته گری نام برد.

لیپ
لیپ که روش دیگری برای سختی سنجی فلزات است در سیستم های بسیار بزرگ کاربرد دارد. زیرا نمی توان همواره قطعه ی کار را به کارگاه حمل کرد و در آن جا به سختی سنجی پرداخت. بنابراین باید دستگاهی وجود داشته باشد که بتوان آن را به محیط های گوناگون که سیستم ها و قطعات سنگین در آن جا وجود دارد حمل کرد. این دستگاه که بصورت پرتابل و قابل حمل است به روش پرتابی کار می کند بطوریکه در درون استوانه ای یک ساچمه وجود دارد که با پرتاب آن به سمت سطح فلز و اندازه گیری سرعت برگشت آن می توان مقدار سختی آن را اندازه گرفت. سرعت ساچمه در هنگام برگشت بر روی مانیتوری که به آن متصل است، نمایش داده می شود. از بین دستگاهها و روش های ذکر شده، راکول C و ویکرز بیشترین کاربرد را در ایران دارند.

بنابراین اساس کار اغلب دستگاهها و روش های بالا بررسی نقطه اثر ایجاد شده بر روی سطح فلز است که برخی عمق این نقطه اثر را اندازه گیری می کنند و برخی قطرهای نقش ایجاد شده بر روی سطح فلز را اندازه گیری می کنند و سپس با تطابق آن اندازه ها با جدولی که از قبل تهیه شده است، میزان سختی را بدست می آورند.
PDF
لینکهای مرتبط سختي سنج پرتابل HM-300
سختي سنج پرتابل HM-400
سختي سنج پرتابل D400
سختي سنج پرتابل D500
سختی سنج SonoDur
سختی سنج مدادی
سختي سنج پرتابل UCI 1500
سختي سنج پرتابل MIC 20
سختي سنج پرتابل TIV
سختی سنج DynaMIC
سختی سنج DynaPocket
سختی سنج پاندولی