تست سختی برگشت لیب (LRHT) که توسط شرکت سوئیسی Proceq SA اختراع شده است، یکی از چهار روش پرکاربرد برای تست سختی فلز است. این روش پرتابل، عمدتاً برای آزمایش قطعات کار به اندازه کافی بزرگ (عمدتاً بالای 1 کیلوگرم) استفاده می شود. اين تست ضریب استرداد (برگشت پذيري) را می سنجد و يك تست غیر مخرب است.
تعیین سختی مواد فلزی بر اساس روش لیب در استانداردهای ISO 16859 و ASTM A956 تعریف شده است. در این روش آزمایش دینامیکی، از نسبت سرعت برگشت به سرعت ضربه جسم ضربه ای متحرک برای تعیین سختی استفاده می شود.
تست سختی لیب یک روش آزمايش دینامیکی است و دارای ویژگی های زیر است:
- سرعت ضربه بسته به روش بین 4/1 تا 3 متر بر ثانیه است.
- یک روش تست برگشتی است، یعنی سرعت یک جسم ضربه اي قبل و بعد از ضربه اندازه گیری می شود تا سختی یک نمونه آزمایشي تعیین شود. نسبت سرعت ضربه به سرعت برگشت، معیار سختی لیب ديناميك یک نمونه آزمایشی است.
- شکل و جنس جسم ضربه ای: کبالت کاربید تنگستن، سرامیک یا الماس، نفوذكننده توپی شکل با شعاع های مختلف
روش آزمایش سختی سنجی به روش لیب
در تست سختی لیب، که طبق استاندارد ISO 16859 انجام ميشود، یک دستگاه ضربه با استفاده از نیروی فنر، به جسم ضربه اي شتاب و آن را حركت ميدهد. سرعت جسم ضربه ای به سه مرحله تقسیم می شود:
- مرحله نزديك شدن که در طی آن جسم ضربه اي با استفاده از نیروی فنر به سمت سطح نمونه آزمایش شتاب می گیرد.
- فاز ضربه، که در طی آن بدنه ضربه و نمونه در تماس مستقیم هستند. در نتیجه، نمونه به صورت الاستیک و پلاستیک تغییر شکل می‌دهد و جسم ضربه‌ای به حالت سکون کامل می‌رود. برگشت الاستیک (spring-back) جسم ضربه ای و نمونه باعث برگشت جسم ضربه ای می شود.
- فاز برگشت، که در طی آن بدنه ضربه با انرژی باقیمانده مجدداً از فاز ضربه خارج می شود.
اين سرعت ها با استفاده از یک ولتاژ القایی که توسط یک آهنربای متحرک در یک سیم پیچ تعبيه شده در دستگاه ضربه ایجاد می شود، اندازه گیری می شوند. سیگنال ولتاژ القایی به صورت الکترونیکی ثبت می شود و مقادیر پیک، نقطه فاز ضربه و نقطه فاز برگشتی، برای محاسبه سختی لیب استفاده می شود. شکل زیر را ببینید.
نسبت سرعت برگشت (Vr) به سرعت ضربه (Vi)، ضرب در ضریب 1000، سختی لیب را نشان می دهد.
شكل1: A: مقدار پيك مرحله نزديك شدن ، B: مقدار پيك فاز برگشت ، t: زمان ، U: ولتاژ القايي
روش‌هاي منحصر به فرد اين تست بوسيله نوع ماده و شكل فرورونده ضربه و مقدار سرعتهاي ضربه از هم متمايز ميشوند.
تفاوت های ويژه بین روش های منحصر به فرد انجام تست را می توان در جدول زیر مشاهده کرد:
جدول1: مقایسه بین روشهای سختی سنجی LEEB
|
Test method |
Kinetic impact energy[mJ] |
Impact velocity[m/s] |
Rebound velocity[m/s] |
Maximum distance between indenter ball and test surface [mm] |
Mass of impact body[g] |
Spherical radius[mm] |
Material of indenter |
Application range |
|
HLD |
11.5 |
2.05 |
0.615 –1.8245 |
2.00 |
5.45 |
1.5 |
WC-Co |
300 – 890 HLD |
|
HLS |
11.4 |
2.05 |
0.82 – 1.886 |
2.00 |
5.40 |
1.5 |
C |
400 – 920 HLS |
|
HLE |
11.5 |
2.05 |
0.615 – 1.886 |
2.00 |
5.45 |
1.5 |
PCD |
300 – 920 HLE |
|
HLDL |
11.95 |
1.82 |
1.1092 – 1.729 |
2.00 |
7.25 |
1.39 |
WC-Co |
560 – 950 HLDL |
|
HLD+15 |
11.2 |
1.7 |
0.561 – 1.513 |
2.00 |
7.75 |
1.5 |
WC-Co |
330 – 890 HLD+15 |
|
HLC |
3.0 |
1.4 |
0.49 – 1.344 |
2.00 |
3.1 |
1.5 |
WC-Co |
350 – 960 HLC |
|
HLG |
90.0 |
3.0 |
0.9 – 2.25 |
3.0 |
20.0 |
2.5 |
WC-Co |
300 – 750 HLG |
عدد سختی چگونه خوانده وگزارش داده می شود؟
مقدار سختی تست لیب از سه جزء تشکیل شده است:
- مقدار عددی سختي نمونه (اندازه سختي) ؛
- دو حرف بزرگ “HL” که مخفف "سختی برحسب لیب" است ؛
- تعیین مقیاس لیب که دستگاه ضربه و پارامترهای مرتبط را معرفي می کند.
مثالی از نحوه نمایش و خواندن مقدار سختی:
780 HL D
- 780 = اندازه سختی
- HL = سختي، برحسب ليب
- D = روش لیب با جسم ضربه‌ای کروی شكل از جنس کبالت کاربید تنگستن به شعاع 5/1 میلی‌متر و وزن 45/5 گرم.
