2022年8月19日金曜日

硬さ基準片

HRc67の硬さ試験片を買ってみた。
ここまで硬い鋼材を使う事はほとんどないのだが、やはり硬さ試験機のこの辺りの差も知っておきたい。
硬さ試験は本来この基準片を使いながら計測値を補正しなければいけない。
硬さ試験機は天秤とマイクロメーターを組み合わせた様な構造になっていて、HRc1の違いは打痕の深さ2μmの差になる。結構微妙な計測で、とくに外気温の変化の影響が大きい様だ。


基準片には製造時の成績書が付いてる。この基準片はHRc67.2らしい。

打痕が10か所付いている。
表面は鏡面仕上げだ。組織が細かい必要があるので、おそらく低合金の炭素鋼に近い鋼材で出来ているんだと思う。巨大な炭化物があるとバラつきが大きくなる。

硬さ試験機を使う時は、はじめに「慣らし運転」としてベアリングのアウターレースを使って何回か測定する。アウターレースは大体HRc61ある。

使う鋼材は大体HRc60前後ぐらいのが多いので基準片は60で間に合っていた。

HRc60の基準片を測る。
硬さ試験は微妙なもので試験する物の表面の状態が結構影響する。
とくに試験機のベットと試験する物の密着の影響は大きい。油分や異物が挟まれない様に注意する必要がある。
ミクロン単位の測定なので振動の影響もある。
うちは通行の多い通りに面しているのだが、クルマが通ると微妙に振動する。通行の少ない時間帯で測定している。

HRc67の基準片。
概ね表示値は1低く出る様だ。
気温の影響が大きく、気温が高いほど低目の表示値になってる。おそらく試験荷重を掛ける構造に油圧のダッシュポッドが使われているのだが、温度による油の粘度変化が試験荷重の掛かる速度に影響しているのだと思う。気温が高いと試験荷重の掛かる速度が速くなり、表示値が低くなる。

測定は5ヶ所以上行って平均を取る。
バラつきが大きい時はさらに測定して、バラつきの中央付近を抽出する。
バラつきは大きくても0.5以内を取って、大きく振っている数値は除外する。
炭素鋼は案外バラつきは少ないが、巨大な炭化物がある合金鋼はバラつきが大きくなる傾向がある。
60と67付近の表示値の差は概ね同じ程度だという事がわかった。
古いインド製の硬さ試験機だが案外使えるw
基準片を使って校正しながら使わないといけないのは、最新の硬さ試験機でも同じだ。
要は何をやっているのか理解すればいい。

 

6 件のコメント:

  1. へぇ!!こんなのが有るんだ!!

    昔からの疑問なのだが、
    「何故、刃物の硬度は、ハードネス
     ロックウェル、シースケールなんだろ?」

    お陰で、HRC64ですと言われれば、見当は
    付くけど、マイクロビッカースの800ですと
    言われても判らないんだな

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    1. 刃物の場合は、たまたま硬さの範囲がHRcで都合がよかっただけじゃないかな。
      もっと硬さが低いと窪み深さが多くなって、僅かな違いが分かりにくくなるからじゃない?
      ビッカースは表面状態の影響が大きいし目視の測定があるから、バラつきが大きい気がするね。とくにマイクロビッカースは試験荷重も少ないから、正確な測定は結構難しそう。

      硬さ換算表ってあるけど、あれってあまりあてにならないよw
      正確に知るには鋼材の種類ごとに換算表を作る必要があると思う。
      ある程度の目安だと思った方がいいねw

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  2. 私は、ある意味、適当に「目安」にしている。
    故北野の大師匠みたいにHRC67.5と表示して
    あっても、「ま、大体67かぁ」とか考えている。
    どつかれるとは思うけどねw

    刃物なんて、硬きゃ良いって訳ではあるまい。
    マトリクス中の炭化物の形状、大きさ、靭性
    耐蝕性がバランス良くないと使い易くは無い
    物凄くピーキーな代物になる気がする。

    ただ、HRC65とHRC64では出来る事が
    違ってくるんだ。ZDP189だけどね

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    1. HRc硬さ試験は微妙な測定で、熱処理屋さんがおまけで測ってるのは信用できないよw

      結局のところ想定した用途に使いやすいかどうかなんじゃないかな。
      何でも使えるなんてのはありえないしw

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  3. 懐かしい名前が上がってますけど
    カスタムス:ーパーナイフの人ですね。
    二階からナイフを落としたらアスファルトに刺さったりして
    まあ刃物は固ければ良い訳でも無く
    また厚さがあれば良い訳でも無く
    まあ適材適所ですね。
    しかしZDP好きな人ってけっこう居るけど
    折れたりしてるの実際に観てるとな

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    1. まあ色々な方向性があっていいのではないでしょうか。
      使う鋼材の硬さや靭性によって構造を変える必要はあると思います。

      ZDP189の最大の利点は硬さよりも組織の細かさなんじゃないかと思ってます。刺身包丁みたいな研ぎ上げて丁寧な使い方をするにはいいんじゃないでしょうか。

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