3.6.1 ขั้นตอนการทดสอบความแข็งแบบบริเนล
ในการทดสอบความแข็งแบบบริเนลมีขั้นตอนดังนี้
แนะนำเพื่อให้อ่านได้ต่อเนื่องให้ คลิกขวาเลือก Open link in new window
วิดีโอแสดงการทดสอบบริเนลแบบอัตโนมัติ (เครื่องทดสอบสมัยใหม่) ในโรงงานอุตสาหกรรม
1. นำโลหะตัวอย่างมาวางบนทั่งวางชิ้นงาน
2. นำหัวกดลูกบอลเหล็กแข็ง ค่อย ๆ นำเข้าไปกดกับชิ้นงาน การทำงานกดจะมีทั้งอัตโนมัติ และควบคุมด้วยมือ แรงที่ใช้ในการกดอัดไปที่ชิ้นงานมีค่าประมาณ 30000 N (3000 kg) หัวกดลูกบอลซึ่งแข็งกว่าชิ้นงานก็จะทำให้ชิ้นงานมีรอยบุ๋มลงไป
3. หลังจากที่ลูกบอลได้ทำรอยบุ๋มตามต้องการแล้ว ให้นำหัวกดออก และนำชิ้นงานออกมาวัดดูจากรูปด้านล่าง
รูปตัวอย่างชิ้นงานที่มีรอยบุ๋มของลูกบอลที่ถูกทดสอบความแข็งแบบบริเนล
รูป กล้องจุลทรรศน์บริเนล ใช้ร่วมกันกับการทดสอบความแข็ง
รูปรอยบุ๋มที่วัดจากกล้องจุลทรรศน์ที่มีสเกลเปรียบเทียบของลูกบอลบนชิ้นงานที่ทดสอบความแข็ง
รูปกล้องจุลทรรศน์สมัยใหม่ที่ใช้ส่องรอยบุ๋มจากการทดสอบความแข็ง
รูปการวัดรอยบุ๋มสมัยใหม่ที่ส่งมาที่จอคอมพิวเตอร์เพื่อหาค่าความแข็ง
4. นำกล้องจุลทรรศน์พร้อมกับเลนส์ที่มีขีดสเกลเปรียบเทียบ นำไปส่องเส้นผ่านศูนย์กลางรอยบุ๋ม ของชิ้นงานตัวอย่าง เพื่อวัดขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางเป็นมิลลิเมตร ค่าที่ได้จากการวัดจะเปลี่ยนไปเป็นค่าของความแข็ง ด้วยการคำนวณค่าความแข็งจากสมการข้างล่างนี้
รูปการใช้ลูกบอลทดสอบในความแข็งแบบบริเนล
BH =
กำหนดให้
BH = ค่าความแข็งแบบบริเนล (หน่วย BHN)
F = แรงที่ใช้ในการกด (ปกติแล้วแรงที่ใช้กดอยู่ที่ 3000 kg)
D = ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของลูกบอลกด (ปกติแล้วเส้นผ่านศูนย์กลางอยู่ที่ 10 mm)
d = ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของรอยกดบนชิ้นงาน (mm)
ตัวอย่าง 3.1 ชิ้นงานตัวอย่างแท่งหนึ่ง ถูกนำเข้าเครื่องทดสอบแบบบริเนล เพื่อหาค่าความแข็งในชิ้นงาน ใช้ลูกบอลกดเส้นผ่านศูนย์กลาง 10 มิลลิเมตร ป้อนแรงให้กระทำกับชิ้นงาน 3000 กิโลกรัม ค้างไว้ 15 วินาที จนชิ้นงานเป็นรอยบุ๋มลงไปจนสามารถวัดเส้นผ่านศูนย์กลางรอยบุ๋มได้ 2.25 มิลลิเมตร จงคำนวณหาค่าความแข็งในหน่วย BHN
วิธีทำ จากโจทย์กำหนดให้ D = 10 mm, d = 2.25 mm, F = 3000 kg, BH = ? BHN
นำสมการ (3.1) มาคำนวณ
BH =
แทนค่าลงในสมการ
=
\ ค่าความแข็งจากเครื่องทดสอบบริเนล = 743.310 BHN ตอบ
หรืออีกวิธีคือการใช้ตารางเปรียบเทียบความแข็งกับรอยบุ๋ม ดูได้ในตารางที่ 3.1 ในตารางมีอยู่สามแถว แถวด้านซ้ายมือจะเป็นเส้นผ่านศูนย์กลางของรอยบุ๋ม ส่วนทางด้านขวาเป็นค่าของความแข็งในหน่วย BHN (Brinell Hardness Number)
ตารางเปรียบเทียบค่าความแข็งแบบบริเนล ใช้แรงกด 3000 กิโลกรัม, ลูกบอลกดเส้นผ่านศูนย์กลาง 10 มิลลิเมตร | |||||
เส้นผ่านศูนย์กลางรอยบุ๋มในชิ้นงาน |
ค่าความแข็ง BHN |
เส้นผ่านศูนย์กลางรอยบุ๋มในชิ้นงาน |
ค่าความแข็ง BHN |
เส้นผ่านศูนย์กลางรอยบุ๋มในชิ้นงาน |
ค่าความแข็ง BHN |
2.25 |
745 |
3.05 |
401 |
3.80 |
255 |
230 |
710 |
3.10 |
388 |
3.85 |
248 |
2.33 |
682 |
3.15 |
375 |
3.90 |
241 |
2.40 |
653 |
3.20 |
363 |
3.95 |
239 |
2.45 |
627 |
3.25 |
352 |
4.00 |
229 |
2.55 |
578 |
3.30 |
341 |
4.05 |
223 |
2.60 |
555 |
3.35 |
331 |
4.10 |
217 |
2.65 |
534 |
3.40 |
321 |
4.15 |
212 |
2.70 |
514 |
3.45 |
311 |
4.25 |
203 |
2.75 |
495 |
3.50 |
302 |
4.35 |
192 |
2.80 |
477 |
3.55 |
293 |
4.40 |
187 |
2.85 |
461 |
3.60 |
285 |
4.50 |
179 |
2.90 |
444 |
3.65 |
277 |
4.60 |
170 |
2.95 |
432 |
370 |
269 |
4.65 |
1.66 |
3.00 |
415 |
3.73 |
262 |
4.80 |
156 |
ตารางที่ 3.1 ตารางเปรียบเทียบค่าความแข็งแบบบริเนล
วิธีการทดสอบความแข็งแบบบริเนล ทั่วไปแล้วนำมาใช้ทดสอบกับเหล็กกล้า หรือโลหะอื่น ๆ ที่ไม่ค่อยแข็งมากรอยบุ๋มที่ได้จะนำมาคำนวณ หรือเทียบกับตารางจะให้ค่าที่มีความแม่นยำมากว่า วัสดุที่ค่อนข้างมีความแข็ง
ตารางข้างล่างนี้แสดงตัวอย่างของวัสดุที่ได้จากการทดสอบความแข็งแบบบริเนล
ตัวอย่างวัสดุที่วัดค่าความแข็งจากวิธีบริเนล | |
เหล็กแผ่นรีดเย็น (Cold rolled sheet) (ไม่ผ่านการชุบแข็ง) |
150 BHN |
เหล็กกล้าชุบแข็ง |
600 BHN |
เหล็กกล้าไร้สนิม (Stainless steel) (ไม่ผ่านการชุบแข็ง) |
150 BHN |
เหล็กหล่อ |
200 BHN |
เหล็กดัด(Wrought iron) |
100 BHN |
อลูมิเนียม |
100 BHN |
ทองแดงอบอ่อน (Annealed copper) |
45 BHN |
ทองเหลือง |
120 BHN |
แมกนีเซียม |
60 BHN |
ตารางที่ 3.2 ตารางแสดงตัวอย่างวัสดุที่ผ่านการทดสอบความแข็งแบบบริเนล
ข้อคิดดี ๆ ที่นำมาฝาก
ไม่มีใครชอบคำติเตียน ไม่มีใครชอบคำนินทา
ไม่มีใครชอบคำด่า
แต่ทั้งหมดนั้นทำให้คนได้ดีมามากต่อมากแล้ว
บทความนี้เกิดจากการเขียนและส่งขึ้นมาสู่ระบบแบบอัตโนมัติ สมาคมฯไม่รับผิดชอบต่อบทความหรือข้อความใดๆ ทั้งสิ้น เพราะไม่สามารถระบุได้ว่าเป็นความจริงหรือไม่ ผู้อ่านจึงควรใช้วิจารณญาณในการกลั่นกรอง และหากท่านพบเห็นข้อความใดที่ขัดต่อกฎหมายและศีลธรรม หรือทำให้เกิดความเสียหาย หรือละเมิดสิทธิใดๆ กรุณาแจ้งมาที่ ht.ro.apt@ecivres-bew เพื่อทีมงานจะได้ดำเนินการลบออกจากระบบในทันที