Winkelwagen
Er zijn geen items meer in uw wagen
Wat is de Rockwell-hardheid?
De Rockwell-hardheid is een praktische en gestandaardiseerde maat die de weerstand van een materiaal tegen oppervlakte-indringing beoordeelt. Ze wordt veel gebruikt in de metaalindustrie en bij kwaliteitscontrole, en is bijzonder relevant bij de keuze van staal voor messen en snijwapens, waar het evenwicht tussen snijkant en taaiheid cruciaal is.
Wat is de Rockwell-hardheid en hoe wordt deze geïnterpreteerd?
De Rockwell-proef bepaalt de hardheid door de diepte van een indruk te meten die een indenter achterlaat onder een gecontroleerde belasting. In tegenstelling tot methoden die de diameter of diagonaal van de indruk meten (Brinell of Vickers), levert Rockwell een directe en snelle waarde die wordt weergegeven als een getal gevolgd door een schaal (bijvoorbeeld 60 HRC).
Basisstappen van de proef
- Voorbereiding: het proefstuk moet vlak en voldoende dik zijn; het oppervlak schoon en doorgaans gepolijst.
- Voorbelasting (of kleine belasting): er wordt een kleine belasting aangebracht (normaal 10 kg of 3 kg bij de oppervlakkige variant) om de indenter te laten zetten en elastische terugvervorming te verminderen.
- Hoofdbelasting: er wordt een extra belasting toegevoegd voor een bepaalde tijd (seconden), die kan variëren van 15 tot 150 kg afhankelijk van de gebruikte schaal.
- Meting: na het verwijderen van de hoofdbelasting en het handhaven van de voorbelasting wordt de resterende diepte gemeten. De Rockwell-hardheid wordt berekend als HR = E − e, waarbij E een referentie is en e de werkelijke penetratie.
Een belangrijk punt: hoe hoger het Rockwell-getal, des te harder het materiaal is, omdat het een kleinere penetratiediepte onder de toegepaste belasting aangeeft.
Soorten indenter en meest gebruikte schalen
Er bestaan ongeveer 30 Rockwell-schalen. De combinatie van indenter (diamanten kegel of bol) en belastingen definieert elke schaal. De belangrijkste voor staal en messen zijn:
- HRC: gebruikt een diamantkegel en een hoofdbelasting van 150 kg; geschikt voor gehard staal en gereedschappen.
- HRB: gebruikt een bol (1/16") en een hoofdbelasting van 100 kg; geschikt voor minder harde metalen zoals brons of hard aluminium.
- HRA: diamantkegel met een lagere hoofdbelasting dan C; voor zeer harde materialen en oppervlaktediensten.
- Rockwell Oppervlakkig (15N, 30N, 45N, 30T…): gebruikt voorbelastingen en lagere belastingen (3 kg) om oppervlakken te meten zonder ze te doorboren.
Tabel: gangbare schalen en toepassingen
| Schaal | Voorbelasting (kg) | Hoofdbelasting (kg) | Indenter | Typisch gebruik |
|---|---|---|---|---|
| HRC | 10 | 150 | Diamantkegel | Gehard staal (messen, gereedschap) |
| HRB | 10 | 100 | Bol 1/16" | Gemiddeld harde metalen (aluminium, messing) |
| HRA | 10 | 60 | Diamantkegel | Zeer harde materialen, gecarburiseerde lagen |
| 15N / 30N / 45N (oppervlakkig) | 3 | 15 / 30 / 45 | Diamantkegel | Oppervlaktelagen (carbureren) |
| 30T (oppervlakkig) | 3 | 30 | Bol 1/16" | Fijne oppervlakken |
Praktisch belang bij snijwapens
Bij messen en snijwapens beïnvloedt de hardheid twee fundamentele eigenschappen:
- Behoud van snijkant: hardere materialen houden hun snijvlak langer vast.
- Taaiheid (toughness): zachtere materialen weerstaan beter aan stoten en buigen zonder te splinteren.
Typische bereiken en hun effecten:
- ≈ 55–58 HRC: goede compromis tussen snede en weerstand; gemakkelijk te slijpen.
- ≈ 58–64 HRC: betere snijkantretentie; aan de hogere kant kan de taaiheid afnemen.
- > 64 HRC: zeer duurzaam snijvlak maar hoger risico op breuk of afschilferen als de microstructuur niet geschikt is.
Voordelen en beperkingen van de Rockwell-methode
- Voordelen: snel, reproduceerbaar, geschikt voor productie en kwaliteitscontrole; directe uitlezing.
- Beperkingen: gevoelig voor oppervlakafwerking en homogeen materiaal; niet geschikt voor zeer dunne onderdelen of complexe geometrieën; voor uitersten van de schaal moet naar een andere schaal worden overgeschakeld om apparatuurbeschadiging te voorkomen.
Vereenvoudigde vergelijking met andere methoden
| Methode | Wat meet het | Beste voor |
|---|---|---|
| Rockwell | Diepte van de indruk | Staal en snelle productie |
| Brinell | Diameter van de indruk | Zachte metalen en grote onderdelen |
| Vickers | Diagonaal van de indruk | Dunne lagen en het volledige hardheidsbereik |
Praktische tips voor messen
- Kies op functie: algemeen gebruiksmessen: 55–58 HRC; hoogprestaties: 58–62 HRC.
- Onderhoud: zeer harde stalen (>62 HRC) vereisen geschikte stenen of slijpers; handmatig slijpen vergt techniek.
- Kwaliteitscontrole: in productie het controleren van HRC na warmtebehandeling garandeert consistentie.
- Omrekenen: equivalenties met Brinell of Vickers zijn benaderend; gebruik officiële tabellen voor precisie.
Normen
De proeven volgen erkende normen zoals ISO 6508 en ASTM E18, die procedures, condities en toleranties definiëren om vergelijkbare resultaten te verkrijgen.
Het begrijpen van de Rockwell-hardheid maakt het mogelijk om het juiste staal en de juiste warmtebehandeling te kiezen om het gewenste evenwicht tussen snijkant en weerstand te bereiken voor elk type snijwapen of snijgereedschap.