鋳造品への硬度試験機の適用

Leeb硬度計
現在、リープ硬度計は鋳物の硬度試験に広く用いられています。リープ硬度計は動的硬度試験の原理を採用し、コンピュータ技術を用いて硬度計の小型化と電子化を実現しています。操作が簡単で使いやすく、読み取りも直感的で、試験結果をブリネル硬度値に容易に変換できるため、広く普及しています。

多くの鋳造品は中型から大型のワークピースであり、中には数トンもの重量があるものもあり、卓上硬度計ではテストできません。鋳造品の精密な硬度テストは主に、鋳造品に取り付けられた別個のテストロッドまたはテストブロックを使用して行われます。しかし、テストバーもテストブロックも、ワークピース自体を完全に置き換えることはできません。溶銑の炉が同じであっても、鋳造プロセスと熱処理条件が同じであっても、サイズが大きく異なるため、加熱速度、特に冷却速度が異なります。そのため、両者の硬度を完全に一致させることは困難です。このため、多くの顧客はワークピース自体の硬度を重視し、信頼しています。このため、鋳造品の硬度をテストするための携帯型精密硬度計が必要となります。リープ硬度計はこの問題を解決しますが、リープ硬度計を使用する際にはワークピースの表面仕上げに注意する必要があります。リープ硬度計には、ワークピースの表面粗さに関する要件があります。

ブリネル硬度計
鋳物の硬度試験にはブリネル硬度計を用いるべきである。比較的粒度の粗いねずみ鋳鉄鋳物の場合、3000kgの荷重と10mmの球を用いた試験条件をできる限り採用すべきである。鋳物のサイズが小さい場合は、ロックウェル硬度計も使用できる。

鋳鉄は通常、鋼鉄よりも構造が不均一で、結晶粒が大きく、炭素、ケイ素などの不純物を多く含み、硬度は小さな領域や箇所によって大きく異なります。ブリネル硬度計の圧子はサイズが大きく、圧痕面積も広いため、一定範囲内の材料硬度の平均値を測定できます。そのため、ブリネル硬度計は測定精度が高く、硬度値のばらつきも小さくなります。測定された硬度値は、加工物の実際の硬度をより正確に反映しています。したがって、ブリネル硬度計は鋳造業界で広く使用されています。

ロックウェル硬度
ロックウェル硬度計は、鋳鉄の硬度試験にも一般的に使用されます。微細粒のワークピースで、ブリネル硬度試験を行うのに十分な面積がない場合は、ロックウェル硬度試験を実施することもできます。パーライト系可鍛鋳鉄、チル鋳鉄、鋼鋳物には、HRBまたはHRCスケールを使用できます。材料が均一でない場合は、複数回測定し、その平均値を取る必要があります。

ショア硬度計
個々のケースによっては、大型の鋳造品の場合、サンプルの切断が許可されず、硬度試験用の追加試験片の鋳造も許可されない場合があります。このような場合、硬度試験は困難を伴います。このような場合、一般的な方法は、鋳造完了後に平滑面を携帯型ショア硬度計で測定することです。例えば、冶金業界で広く用いられているロール規格では、硬度試験にはショア硬度計を使用することが規定されています。


投稿日時:2022年12月29日