ما هو رقم صلادة فيكرز؟
يقيس رقم صلادة فيكرز (HV) مدى مقاومة المادة للانبعاج. في اختبار صلادة فيكرز، يُضغط مُنغِّز ماسي على شكل هرم ذي قاعدة مربعة (بزاوية 136° بين الوجهين المتقابلين) على سطح المادة تحت حِمل معلوم. ثم يُقاس قُطرا الأثر المربّع الناتج تحت المجهر ويُؤخذ متوسطهما، وتُحسب الصلادة بعد ذلك انطلاقًا من الحِمل وهذا المتوسط. يحظى اختبار فيكرز بانتشار واسع لأن مقياسه المتصل الواحد يغطي كل شيء بدءًا من المعادن اللينة وصولًا إلى الفولاذ المُصلَّد والسيراميك.
كيفية استخدام هذه الحاسبة
أدخِل الحِمل المُطبَّق F بوحدة الكيلوغرام-قوة (kgf) ومتوسط القُطر d بالمليمتر (mm)، فتُعيد الحاسبة رقم صلادة فيكرز (HV). تأكّد من أنك قِست كلا القُطرين وأخذت متوسطهما قبل إدخال القيمة، ومن أن الحِمل مطابق لما طُبِّق فعليًّا أثناء الاختبار.
شرح المعادلة
المعادلة القياسية هي:
$$\text{HV} = 1.854 \times \frac{\text{Load }F\text{ (kgf)}}{\text{Diagonal }d\text{ (mm)}^{2}}$$
يأتي الثابت 1.854 من هندسة المُنغِّز الهرمي ذي الزاوية 136°: إذ يساوي HV الحِملَ مقسومًا على مساحة سطح التلامس للأثر. وبما أن المساحة تتناسب مع مربّع القُطر، فإن مضاعفة القُطر عند الحِمل نفسه تُقلّل الصلادة بمقدار أربعة أضعاف.
مثال محلول
لنفترض أن حِملًا مقداره 10 kgf أنتج متوسط قُطر يساوي 0.25 mm، إذًا:
$$\text{HV} = 1.854 \times \frac{10}{(0.25)^{2}} = \frac{18.54}{0.0625} = \mathbf{296.64 \text{ HV}}$$
الأسئلة الشائعة
ما الوحدات التي ينبغي استخدامها؟ استخدِم الكيلوغرام-قوة (kgf) للحِمل والمليمتر (mm) للقُطر. أما النتيجة فهي عديمة الأبعاد وتُذكر بوحدات HV.
كيف يُكتب رقم HV عادةً؟ تُكتب النتائج غالبًا كرقم يتبعه الحِمل؛ فمثلًا "300 HV10" تعني صلادة 300 HV مقيسة عند حِمل قدره 10 kgf.
هل يؤثر الحِمل في النتيجة؟ بالنسبة إلى المواد المتجانسة يكون HV مستقلًّا اسميًّا عن الحِمل، لكن الأحمال المنخفضة جدًّا (الصلادة الدقيقة) قد تُظهر ما يُعرف بتأثير حجم الأثر، لذا احرِص دائمًا على تدوين حِمل الاختبار.
