Μονάδες σκληρότητας για κράματα χαλκού

1. Μονάδες σκληρότητας για κράματα χαλκού

Η σκληρότητα των κραμάτων χαλκού μετράται κυρίως χρησιμοποιώντας τρεις τυποποιημένες μονάδες, που επιλέγονται με βάση τις μεθόδους δοκιμών, τα σενάρια εφαρμογής (π.χ. ποιοτικός έλεγχος, επιλογή υλικού) και τα βιομηχανικά πρότυπα (ASTM, ISO, JIS):

Μέθοδος δοκιμής	Σύμβολο μονάδας	Ορισμός & Σενάριο Εφαρμογής
Σκληρότητα Brinell (HB)	HB	Μετράται πιέζοντας μια σφαίρα από σκληρυμένο χάλυβα (διάμετρος 10 mm) στο υλικό με φορτίο 3000 kgf για 10-30 δευτερόλεπτα. Κατάλληλο γιαμαλακά έως μέτρια-σκληρά κράματα χαλκού(π.χ. καθαρός χαλκός, ορείχαλκος χαμηλού-ψευδαργύρου) λόγω της μεγάλης επιφάνειας εσοχής του, η οποία ελαχιστοποιεί την επίδραση της τραχύτητας της επιφάνειας.
Rockwell Hardness (HR)	HRB/HRC	- HRB: Χρησιμοποιεί χαλύβδινη εσοχή σφαιρών 1/16" (1.588 mm) με φορτίο 100 kgf. Ιδανικό γιαμέτρια-σκληρά κράματα χαλκού(π.χ. ορείχαλκο φυσίγγιο C26000, μπρούτζινο αλουμίνιο C60600). - HRC: Χρησιμοποιεί κωνικό διαμάντι με φορτίο 150 kgf. Χρησιμοποιείται σπάνια για κράματα χαλκού (προορίζεται για υλικά υψηλής-σκληρότητας όπως ο σβησμένος χάλυβας), αλλά μπορεί να εφαρμοστεί σε πλήρως θερμικά-επεξεργασμένα-κράματα χαλκού-νικελίου υψηλής αντοχής.
Σκληρότητα Vickers (HV)	HV	Χρησιμοποιεί μια εσοχή πυραμίδας με τετράγωνο-διαμάντι με μεταβλητά φορτία (10-1000 gf). Κατάλληλο γιαόλων των τύπων κράματος χαλκού, ιδιαίτερα λεπτά φύλλα, μικρά εξαρτήματα ή υλικά με ανομοιόμορφη σκληρότητα (π.χ. χαλκός βηρυλλίου C17200 μετά από θερμική επεξεργασία). Προσφέρει υψηλή ακρίβεια και ευρεία εφαρμογή σε όλες τις περιοχές σκληρότητας.

2. Τυπικές περιοχές σκληρότητας κοινών βαθμών κράματος χαλκού

Οι παρακάτω τιμές σκληρότητας βασίζονται σεανόπτηση (O) ή μισή-σκληρή (H24)tempers (πιο συνηθισμένες για βιομηχανικές εφαρμογές), που αναφέρονται στα πρότυπα ASTM B301 (ορείχαλκος), ASTM B124 (χάλκινος) και ASTM B194 (χαλκό-νικέλιο). Οι τιμές μπορεί να διαφέρουν ανάλογα με τη θερμική επεξεργασία, την ψυχρή επεξεργασία και την επεξεργασία του κατασκευαστή.

Βαθμός κράματος	Κοινό όνομα	Εύρος σκληρότητας (Ανόπτηση/Ο)	Εύρος σκληρότητας (Half-Hard/H24)	Μέθοδος δοκιμής	Σημειώσεις-κλειδιά
C11000	Ηλεκτρολυτικό Σκληρό Βήμα (ETP) Χαλκός	HB 30-40 / HV 35-45	HB 60-80 / HV 65-85	HB/HV	Καθαρός χαλκός (99,9% Cu); μαλακό, υψηλής αγωγιμότητας. χρησιμοποιείται σε ηλεκτρικά εξαρτήματα.
C26000	Φυσίγγιο ορείχαλκο (70Cu-30Zn)	HB 50-70 / HV 55-75	HB 100-130 / HV 105-135	HRB/HV	Ο πιο ευρέως χρησιμοποιούμενος ορείχαλκος. καλή μορφοποίηση και μηχανική κατεργασία. χρησιμοποιείται σε βαλβίδες, εξαρτήματα.
C28000	Muntz Metal (60Cu-40Zn)	HB 60-80 / HV 65-85	HB 120-150 / HV 125-155	HRB/HV	Υψηλότερη περιεκτικότητα σε ψευδάργυρο από το C26000. ισχυρότερο αλλά λιγότερο όλκιμο. χρησιμοποιείται σε ναυτικό υλικό.
C36000	Δωρεάν-Κοπή ορείχαλκου (61,5Cu-35,5Zn-3Pb)	HB 70-90 / HV 75-95	HB 110-140 / HV 115-145	HRB	Μόλυβδος-που περιέχει για βελτιωμένη μηχανική ικανότητα. χρησιμοποιείται σε βίδες, παξιμάδια και εξαρτήματα ακριβείας.
C60600	Χάλκινο αλουμίνιο (90Cu-10Al)	HB 100-130 / HV 105-135	HB 180-220 / HV 185-225	HB/HRC	Υψηλή αντοχή και αντοχή στη διάβρωση. χρησιμοποιείται σε γρανάζια, ρουλεμάν και έλικες θαλάσσης.
C63000	Νικέλιο-Αλουμίνιο Χάλκινο (85Cu-9Al-4Ni-2Fe)	HB 140-180 / HV 145-185	HB 220-260 / HV 225-265	HB/HRC	Ανώτερη αντοχή στη φθορά. χρησιμοποιείται σε πτερωτές αντλιών και βιομηχανικές βαλβίδες.
C71500	Χαλκός-νικέλιο (70Cu-30Ni)	HB 80-100 / HV 85-105	HB 130-160 / HV 135-165	HB/HV	Εξαιρετική αντοχή στη διάβρωση στο θαλασσινό νερό. χρησιμοποιείται σε κύτους πλοίων και εναλλάκτες θερμότητας.
C17200	Χαλκός Βηρύλλιο (98Cu-1,9Be-0,1Co)	HB 90-120 / HV 95-125 (Ανοπτημένη)	HB 300-350 / HV 310-360 (Θερμική επεξεργασία)	HV/HRC	Θερμοεπεξεργάσιμο-με υψηλή σκληρότητα. χρησιμοποιείται σε ελατήρια, ηλεκτρικές επαφές και εξαρτήματα αεροδιαστημικής.
C51000	Φώσφορος Χάλκινος (95Cu-5Sn)	HB 80-110 / HV 85-115	HB 150-180 / HV 155-185	HB/HV	Υψηλή αντοχή σε κόπωση. χρησιμοποιείται σε ελατήρια, ροδέλες και μουσικά όργανα.