Phân biệt 6 thang đo độ cứng phổ biến

Mỗi loại thang đo độ cứng sẽ phù hợp với đặc điểm của từng loại chất liệu cũng như giúp chúng ta dễ dàng chọn lựa dòng máy đo độ cứng thích hợp. Vậy trong bài viết dưới đây, chúng tôi sẽ phân biệt 6 thang đo độ cứng phổ biến nhất hiện nay.

Thang đo độ cứng MOHS

Thang đo này được dùng để xác định độ cứng của các khoáng vật và vật liệu ở trong tự nhiên. Thang đo độ cứng MOHS chỉ tính chống lại sự biến dạng, trầy xước giữa các khoáng vật với nhau. Độ cứng của vật liệu hay khoáng vật nhỏ sẽ bị các vật liệu có độ cứng lớn hơn làm trầy xước, đứt gãy.

Trước kia, xây dựng thang đo MOHS dựa trên đánh giá của 10 khoáng vật đã có trong tự nhiên ngoại trừ kim cương. Trên cả thang đo, khoảng cách độ cứng giữa hai khoáng vật cạnh nhau liên tiếp không đều mà có sự khác nhau, chênh lệch.

Trong thang đo độ cứng MOHS sẽ được phân ra làm 13 cấp độ. Dưới đây là bảng sắp xếp các khoáng vật theo cấp độ từ mềm nhất đến cứng nhất( theo đơn vị MOHS)

Tuy nhiên trong thực tế các khoáng vật tự nhiên có độ cứng bề mặt không đều dẫn đến một số trường hợp khi so sánh trên thang đo lại không mang đến kết quả chính xác. Có thể nói, thang đo độ cứng MOHS chỉ mang tính tương đối, thường chỉ dùng trong nghiên cứu, thí nghiệm ít được ứng dụng trong thực tế.

Thang đo độ cứng Rockwell

Thang đo độ cứng Rockwell là một trong những thang đo độ cứng kim loại được ưa chuộng trong lĩnh vực công nghiệp hay đánh giá thành phần của vật liệu. Đây là loại thang đo không đơn vị mà có ký hiệu chung là HR. Theo sau HR là một ký hiệu chỉ mức độ của thang đo. Chẳng hạn HRC có nghĩa là giá trị đo độ cứng Rockwell thang đo C.

Thang đo Rockwell có nhiều mức độ khác nhau được ký hiệu là HRB, HRC, HRA.. Độ cứng của thang đo dựa trên khả năng đâm xuyên và chịu lực, tùy tải trọng và cách sử dụng đầu đo của mỗi vật liệu sẽ được ký hiệu khác nhau như Rockwell B( HRB) thường ký hiệu cho vật liệu, kim loại mềm, dẻo còn Rockwell C( HRC) thường ký hiệu cho vật liệu cứng.

Thang đo Rockwell tương ứng với vật liệu và đầu đo : 

Có thể nói rằng thang đo độ cứng Rockwell khá phổ biến vừa mang lại kết quả đo với độ chính xác cao lại không mất nhiều thời gian. Vậy nên, thang đo độ cứng Rockwell luôn được tin dùng và ưu tiên ứng dụng trong máy đo độ cứng kim loại giúp đánh giá, kiểm tra nhanh chóng độ cứng của vật liệu.

Thang đo độ cứng Brinell

Thang đo độ cứng Brinell là một trong các loại thang đo lâu đời nhất, ra đời và được phát triển từ năm 1900. Đây cũng chính là thang đo độ cứng được chuẩn hóa và ứng dụng khá rộng rãi cho nhiều đa phần các vật liệu kim loại như nhôm, đồng, thép... Đơn vị của thang đo độ cứng Brinell được ký hiệu là HB. 

Thang đo này được dùng để xác định giá trị độ cứng sau khi sử dụng phương pháp ấn lõm đo. Dưới đây là thử nghiệm thang đo Brinell dựa trên tỷ số L/D2: 

Thang đo thông dụng Brinell của một số vật liệu cơ bản: 

Thang đo độ cứng Shore

Thang đo Shore thường thấy ở máy đo độ cứng Shore là chỉ số về độ cứng của các vật liệu mềm hay những chất liệu mang tính đàn hồi như nhựa, cao su… Thang đo này được phân loại bao gồm hai thang đo chính là thang đo độ cứng Shore A và thang đo độ cứng Shore D

• Shore A: phù hợp cho vật liệu mềm, có tính đàn hồi
• Shore D: thường áp dụng cho vật liệu cứng hơn như cao su cứng, nhựa cứng.

Ngoài hai thang đo chính còn có nhiều thang đo độ cứng Shore khác nhau như : Shore A, Shore B, Shore C, Shore D… Mỗi độ cứng của một loại bề mặt vật liệu sẽ phù hợp và tương ứng từng thang đo. Không những thế, thang đo độ cứng Shore được giới hạn trong mức độ cứng ít nhất là 0 và cao nhất là 100. 

Thang đo độ cứng Vicker

Thang đo độ cứng Vicker là một thang đo thường được áp dụng để đánh giá độ cứng sau khi đo. Thang đo này phù hợp cho nhiều vật liệu khác nhau như gốm, kim loại cùng các vật liệu trong lĩnh vực công nghiệp khác. Đơn vị của thang đo Vicker được ký hiệu là HV.

Định dạng hiển thị của thang đo Vicker đó là xxxHVyy. Trong đó:

• xxx: giá trị độ cứng
• HV: Đơn vị thang đo Vicker
• yy: tải trọng đơn vị kgf

Tuy nhiên một số thang đo Vicker có định dạng khác là xxxHVyy/zz. Lúc này chính là thời gian giữ của lực khi tác dụng lên bề mặt lớn hơn 15 giây hoặc bé hơn 10 giây, zz chính là chỉ thời gian của lực đó.

Thang đo độ cứng Leeb

Thang đo độ cứng Leeb dùng để xác định giá trị độ cứng sau khi tác dụng lực lên vật. Đây là một trong các thang đo phổ biến của phương pháp Leeb giúp chúng ta kiểm tra độ cứng của kim loại. Thang đo này thường được ứng dụng đánh giá trong các mẫu vật có trọng lượng lớn.

Chỉ số Leeb (vi,vr) trong thang đo chính là thước đo sự mất năng lượng bởi độ biến dạng dẻo của mẫu thử. Mẫu thử càng cứng bao nhiêu thì độ phản lực của đầu mũi đo nhanh hơn. Còn mẫu thử càng mềm dẻo thì độ phản lực ở đầu mũi đo chậm hơn. Thang đo Leeb được ký hiệu là LRHT. Tuy nhiên độ chính xác của thang đo Leeb ở mức tương đối, có sự hạn chế hơn so với thang đo độ cứng Rockwell và Vicker.

Trên đây chúng tôi đã cung cấp cho các bạn thông tin về 6 thang đo độ cứng phổ biến và thông dụng nhất. Hy vọng sau bài viết của THB Việt Nam các bạn sẽ có thể dễ dàng lựa chọn được thang đo độ cứng thích hợp. Để mua hoặc tìm hiểu thêm về sản phẩm máy đo độ cứng, các bạn hãy truy cập vào website thbvietnam.com hoặc hotline 0904 810 817 ( Hà Nội) / 0979 244 335 ( TP HCM) để được tư vấn một cách chi tiết nhé .