ইস্পাতের বিভিন্ন কাঠিন্যের শ্রেণিবিন্যাস

পোর্টেবল লিব হার্ডনেস টেস্টারকে লিব (HL) পরিমাপের পর ব্রিনেল (HB), রকওয়েল (HRC), ভিকার্স (HV), শোর (HS) হার্ডনেসে রূপান্তর করা যায়। অথবা লিব নীতি ব্যবহার করে ব্রিনেল (HB), রকওয়েল (HRC), ভিকার্স (HV), লিব (HL), শোর (HS) হার্ডনেসের মান সরাসরি পরিমাপ করা যায়।
HB - ব্রিনেল কাঠিন্য:
ব্রিনেল কাঠিন্য (HB) সাধারণত নরম পদার্থের ক্ষেত্রে ব্যবহৃত হয়, যেমন অলৌহ ধাতু, তাপ প্রক্রিয়াজাতকরণের আগে বা অ্যানিলিং-এর পরে ইস্পাত। রকওয়েল কাঠিন্য (HRC) সাধারণত অধিক কাঠিন্যযুক্ত পদার্থের জন্য ব্যবহৃত হয়, যেমন তাপ প্রক্রিয়াজাতকরণের পরের কাঠিন্য ইত্যাদি।
ব্রিনেল কাঠিন্য (HB) হলো একটি নির্দিষ্ট আকারের পরীক্ষামূলক বল। একটি নির্দিষ্ট ব্যাসের শক্ত ইস্পাতের বল বা কার্বাইডের বল পরীক্ষাধীন ধাতব পৃষ্ঠে চাপ দিয়ে বসানো হয়। পরীক্ষামূলক বল একটি নির্দিষ্ট সময় ধরে রাখা হয়, এবং তারপর বল সরিয়ে নিয়ে পরীক্ষাধীন পৃষ্ঠের উপর সৃষ্ট গর্তের ব্যাস পরিমাপ করা হয়। ব্রিনেল কাঠিন্যের মান হলো বলকে সৃষ্ট গর্তের গোলাকার পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল দ্বারা ভাগ করে প্রাপ্ত ভাগফল। সাধারণত, একটি নির্দিষ্ট আকারের (সাধারণত ১০ মিমি ব্যাসের) শক্ত ইস্পাতের বল একটি নির্দিষ্ট বল (সাধারণত ৩০০০ কেজি) দিয়ে বস্তুর পৃষ্ঠে চাপ দিয়ে বসানো হয় এবং একটি নির্দিষ্ট সময় ধরে রাখা হয়। বল সরিয়ে নেওয়ার পর, বল এবং সৃষ্ট গর্তের ক্ষেত্রফলের অনুপাতই হলো ব্রিনেল কাঠিন্যের মান (HB), এবং এর একক হলো কিলোগ্রাম বল/মিমি² (N/mm²)।
ইন্ডেন্টেশনের প্লাস্টিক বিকৃতির গভীরতার উপর ভিত্তি করে রকওয়েল হার্ডনেস কাঠিন্যের মান সূচক নির্ধারণ করে। কাঠিন্যের একক হিসেবে ০.০০২ মিমি ব্যবহার করা হয়। যখন HB>৪৫০ হয় অথবা নমুনাটি খুব ছোট হয়, তখন ব্রিনেল হার্ডনেস পরীক্ষা ব্যবহার করা যায় না এবং এর পরিবর্তে রকওয়েল হার্ডনেস পরিমাপ ব্যবহার করা হয়। এতে একটি নির্দিষ্ট লোডের অধীনে পরীক্ষাধীন উপাদানের পৃষ্ঠে ১২০° শীর্ষ কোণযুক্ত একটি ডায়মন্ড কোণ অথবা ১.৫৯ বা ৩.১৮ মিমি ব্যাসের একটি স্টিল বল দিয়ে চাপ প্রয়োগ করা হয় এবং ইন্ডেন্টেশনের গভীরতা থেকে উপাদানটির কাঠিন্য গণনা করা হয়। পরীক্ষাধীন উপাদানের কাঠিন্য অনুসারে, এটি তিনটি ভিন্ন স্কেলে প্রকাশ করা হয়:
HRA: এটি হলো ৬০ কেজি ভার এবং একটি ডায়মন্ড কোণ ইন্ডেন্টার ব্যবহার করে প্রাপ্ত কাঠিন্য, যা অত্যন্ত উচ্চ কাঠিন্য সম্পন্ন পদার্থের (যেমন সিমেন্টেড কার্বাইড, ইত্যাদি) ক্ষেত্রে ব্যবহৃত হয়।
এইচআরবি (HRB): এটি হলো ১০০ কেজি ভার এবং ১.৫৮ মিমি ব্যাসের একটি শক্ত ইস্পাতের বল ব্যবহার করে প্রাপ্ত কাঠিন্য, যা কম কাঠিন্যযুক্ত পদার্থের (যেমন অ্যানিলড স্টিল, কাস্ট আয়রন, ইত্যাদি) ক্ষেত্রে ব্যবহৃত হয়।
HRC: এটি হলো ১৫০ কেজি ভার এবং একটি ডায়মন্ড কোণ ইন্ডেন্টার ব্যবহার করে প্রাপ্ত কাঠিন্য, যা অত্যন্ত উচ্চ কাঠিন্য সম্পন্ন পদার্থের (যেমন শক্ত ইস্পাত, ইত্যাদি) ক্ষেত্রে ব্যবহৃত হয়।
এছাড়াও:
১. HRC মানে রকওয়েল কাঠিন্য সি স্কেল।
২. এইচআরসি এবং এইচবি উৎপাদনে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।
৩. এইচআরসি প্রযোজ্য পরিসর এইচআরসি ২০-৬৭, যা এইচবি২২৫-৬৫০ এর সমতুল্য,
যদি কাঠিন্য এই সীমার চেয়ে বেশি হয়, তবে রকওয়েল হার্ডনেস এ স্কেল (HRA) ব্যবহার করুন।
যদি কাঠিন্য এই পরিসরের চেয়ে কম হয়, তবে রকওয়েল হার্ডনেস বি স্কেল (HRB) ব্যবহার করুন।
ব্রিনেল কাঠিন্যের ঊর্ধ্বসীমা হলো HB650, যা এই মানের চেয়ে বেশি হতে পারে না।
৪. রকওয়েল হার্ডনেস টেস্টার সি স্কেলের ইন্ডেন্টারটি হলো একটি হীরার শঙ্কু যার শীর্ষকোণ ১২০ ডিগ্রি। পরীক্ষার লোড একটি নির্দিষ্ট মানের হয়ে থাকে। চীনা মান হলো ১৫০ কেজিএফ। ব্রিনেল হার্ডনেস টেস্টারের ইন্ডেন্টারটি হলো একটি শক্ত ইস্পাতের বল (HBS) বা একটি কার্বাইড বল (HBW)। বলের ব্যাসের সাথে পরীক্ষার লোড পরিবর্তিত হয়, যা ৩০০০ থেকে ৩১.২৫ কেজিএফ পর্যন্ত হয়ে থাকে।
৫. রকওয়েল হার্ডনেস পরীক্ষার ইন্ডেন্টেশন খুব ছোট হয় এবং এর পরিমাপকৃত মান একটি নির্দিষ্ট স্থানে সীমাবদ্ধ থাকে। গড় মান বের করার জন্য কয়েকটি বিন্দুতে পরিমাপ করা প্রয়োজন। এটি তৈরি পণ্য এবং পাতলা স্লাইসের জন্য উপযুক্ত এবং এটিকে নন-ডেসট্রাকটিভ টেস্টিং (অ-ধ্বংসাত্মক পরীক্ষা) হিসেবে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়। ব্রিনেল হার্ডনেস পরীক্ষার ইন্ডেন্টেশন বড় হয়, এর পরিমাপকৃত মান নির্ভুল হয়, তবে এটি তৈরি পণ্য এবং পাতলা স্লাইসের জন্য উপযুক্ত নয় এবং সাধারণত এটিকে নন-ডেসট্রাকটিভ টেস্টিং হিসেবে শ্রেণীবদ্ধ করা হয় না।
৬. রকওয়েল কাঠিন্যের মান হলো এককবিহীন একটি সংখ্যা। (সুতরাং, রকওয়েল কাঠিন্যকে একটি নির্দিষ্ট মাত্রা বলা অনুচিত।) ব্রিনেল কাঠিন্যের মানের একক আছে এবং প্রসার্য শক্তির সাথে এর একটি নির্দিষ্ট আনুমানিক সম্পর্ক রয়েছে।
৭. রকওয়েল কাঠিন্য সরাসরি ডায়ালে বা ডিজিটালভাবে প্রদর্শিত হয়। এটি পরিচালনা করা সহজ, দ্রুত ও স্বজ্ঞাত এবং ব্যাপক উৎপাদনের জন্য উপযুক্ত। ব্রিনেল কাঠিন্য পরিমাপের জন্য মাইক্রোস্কোপ দিয়ে ইন্ডেন্টেশন ব্যাস মাপতে হয় এবং তারপর সারণি দেখতে বা গণনা করতে হয়, যা পরিচালনা করা আরও কষ্টসাধ্য।
৮. বিশেষ কিছু শর্তে, সারণি দেখে HB এবং HRC পরস্পরের মধ্যে পরিবর্তন করা যায়। মনে মনে হিসাব করার সূত্রটি মোটামুটিভাবে এভাবে লেখা যেতে পারে: ১HRC≈১/১০HB।
যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য পরীক্ষার ক্ষেত্রে কাঠিন্য পরীক্ষা একটি সহজ ও সরল পরীক্ষা পদ্ধতি। উৎপাদনের ক্ষেত্রে নির্দিষ্ট কিছু যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য পরীক্ষার পরিবর্তে কাঠিন্য পরীক্ষা ব্যবহার করতে হলে, কাঠিন্য ও শক্তির মধ্যে একটি আরও নির্ভুল রূপান্তর সম্পর্ক প্রয়োজন।
অনুশীলন প্রমাণ করেছে যে, ধাতব পদার্থের বিভিন্ন কাঠিন্য মানের মধ্যে এবং কাঠিন্য মান ও শক্তি মানের মধ্যে একটি আনুমানিক পারস্পরিক সম্পর্ক রয়েছে। যেহেতু কাঠিন্য মান প্রাথমিক প্লাস্টিক বিকৃতি প্রতিরোধ ক্ষমতা এবং ধারাবাহিক প্লাস্টিক বিকৃতি প্রতিরোধ ক্ষমতা দ্বারা নির্ধারিত হয়, তাই পদার্থের শক্তি যত বেশি হয়, প্লাস্টিক বিকৃতি প্রতিরোধ ক্ষমতা তত বেশি হয় এবং কাঠিন্য মানও তত বেশি হয়।