Máy đo độ cứng kim loại cầm tay là gì? Công dụng và nguyên lý hoạt động

Máy đo độ cứng kim loại cầm tay là thiết bị dùng để kiểm tra khả năng chống biến dạng của vật liệu kim loại mà không cần đưa mẫu về phòng thí nghiệm. Thiết bị thường được sử dụng để kiểm tra thép, gang, hợp kim và các chi tiết cơ khí có kích thước lớn hoặc khó tháo khỏi máy móc.

Trong đó, máy đo sử dụng phương pháp Leeb được ứng dụng rộng rãi nhờ thiết kế nhỏ gọn, thao tác nhanh và có thể đo trực tiếp trên nhiều chi tiết tại hiện trường.

Độ cứng kim loại là gì?

Độ cứng thể hiện khả năng của vật liệu chống lại biến dạng khi chịu tác động cơ học.

Tùy phương pháp thử, độ cứng có thể được biểu thị bằng nhiều thang khác nhau như:

HLD, HLS, HLE, HLC... với phương pháp Leeb.

HRC, HRB với Rockwell.

HB hoặc các thang Brinell.

HV với Vickers.

ISO 16859-1 quy định phương pháp Leeb cho vật liệu kim loại với nhiều thang đo khác nhau.

Vì vậy, khi sử dụng máy đo độ cứng cầm tay, cần biết thiết bị đang sử dụng phương pháp nào và kết quả đang được biểu thị theo thang nào.

Máy đo độ cứng kim loại cầm tay hoạt động như thế nào?

Với thiết bị sử dụng phương pháp Leeb, đầu dò tạo ra một tác động có kiểm soát lên bề mặt kim loại.

Sau khi đầu đo tác động vào vật liệu, thiết bị xác định sự thay đổi vận tốc của thân va đập trước và sau khi tiếp xúc với bề mặt.

Từ mối quan hệ này, máy tính toán giá trị độ cứng Leeb và hiển thị trên màn hình.

Nói đơn giản:

Tác động → Tiếp xúc với bề mặt → Đầu đo bật trở lại → Thiết bị tính toán → Hiển thị độ cứng

ASTM A956/A956M mô tả phép thử Leeb là phương pháp động kiểu bật nảy, trong đó kết quả liên quan đến đặc tính đàn hồi và dẻo của vật liệu tại vị trí kiểm tra.

>> Xem thêm những mẫu máy đo độ cứng kim loại được ứng dụng phổ biến hiện nay tại đây.

Vì sao máy đo độ cứng cầm tay được sử dụng nhiều?

Khác với các hệ thống đo độ cứng để bàn, thiết bị cầm tay có thể đưa trực tiếp đến vị trí cần kiểm tra.

Điều này đặc biệt hữu ích với:

Chi tiết máy có kích thước lớn.

Trục, bánh răng, khuôn và khuôn đúc.

Kết cấu thép.

Thiết bị công nghiệp.

Chi tiết sau gia công hoặc nhiệt luyện.

Sản phẩm không thuận tiện tháo khỏi dây chuyền.

Một ưu điểm khác là phép đo có thể thực hiện nhanh tại hiện trường, hỗ trợ kiểm tra nhiều vị trí trên cùng một chi tiết.

Máy đo độ cứng kim loại dùng để làm gì?

Kiểm tra vật liệu đầu vào

Doanh nghiệp có thể sử dụng máy để kiểm tra nhanh độ cứng của vật liệu trước khi đưa vào sản xuất.

Kết quả có thể được đối chiếu với yêu cầu kỹ thuật của từng loại vật liệu.

Kiểm tra sau nhiệt luyện

Các quá trình như tôi, ram hoặc xử lý nhiệt có thể làm thay đổi độ cứng của kim loại.

Đo độ cứng giúp đánh giá nhanh kết quả xử lý tại các vị trí cần kiểm tra.

Kiểm tra sản phẩm sau gia công

Sau khi gia công, doanh nghiệp có thể đo một số vị trí trên chi tiết để kiểm tra sự đồng đều về độ cứng.

Kiểm tra máy móc và kết cấu tại hiện trường

Với những chi tiết lớn, việc đưa mẫu đến phòng thí nghiệm không thuận tiện. Máy cầm tay giúp thực hiện phép đo ngay tại vị trí lắp đặt.

Những yếu tố ảnh hưởng đến kết quả đo

Không nên hiểu rằng chỉ cần đặt đầu dò lên bề mặt là có thể nhận được kết quả chính xác.

Kết quả Leeb có thể chịu ảnh hưởng bởi:

Khối lượng và độ dày của chi tiết.

Độ nhám bề mặt.

Hình dạng chi tiết.

Vị trí và hướng đo.

Độ ổn định của mẫu.

Tình trạng đầu dò.

Chất lượng bề mặt tại vị trí đo.

ISO 16859-1 có riêng các yêu cầu liên quan đến hình dạng, chiều dày, khối lượng và chuẩn bị bề mặt của mẫu thử.

Ngoài ra, ASTM A956/A956M lưu ý rằng phép thử Leeb mang tính chất đánh giá tại bề mặt tiếp xúc; một kết quả tại một vị trí không đại diện cho toàn bộ chi tiết hoặc các vùng nằm bên dưới bề mặt.

>> Xem thêm Những lưu ý khi mua máy đo độ cứng kim loại cầm tay https://start.me/w/EbPnDy

Kết luận

Máy đo độ cứng kim loại cầm tay giúp kiểm tra nhanh độ cứng của chi tiết kim loại tại xưởng hoặc hiện trường. Với phương pháp Leeb, thiết bị dựa trên nguyên lý đo động kiểu bật nảy để xác định giá trị độ cứng.

Tuy nhiên, để kết quả có giá trị sử dụng, cần lựa chọn đúng thang đo, chuẩn bị bề mặt phù hợp và tuân thủ điều kiện đo của phương pháp.