マイコンを搭載したIoT対応非破壊振子式硬さ試験機

技術概要

この硬さ測定方法はハーバート硬さ試験機による硬さの測定値として、揺動角度の減衰定数の逆数という全く新たな値を用いる。これにより、ハーバート硬さ試験機を用いながら精度の高い硬さ測定を非破壊で行うことができる。また、この硬さ測定方法は減衰硬さと押込硬さとの相関式を求めることで、減衰硬さを押込硬さに変換することができる。これにより、測定物の押込硬さを非破壊で得ることができる。また、測定物の硬さを一般的な押込硬さを用いて比較、評価することができる。

用途・応用

・刃物など特殊形状物の硬さ試験
・摩擦係数測定
・液体の粘度測定

背景

　試料の硬度を測定する方法としては、四角錐の圧子を規定の力で押圧してその圧痕の寸法から試料の硬度を測定するビッカース硬度測定法や、球形の圧子を規定の力で押圧してその圧痕の径から試料の硬度を測定するブリネル硬度測定法等の押込み式の硬度測定方法が一般的である。このような押込み式の硬度測定法に関連した測定方法として例えば下記［特許文献１］に記載の発明が挙げられる。

　しかしながら、上記の押込み式の硬度測定方法は試験試料に圧痕が残留するという問題点がある。この点、ハーバート硬度試験機を用いた振り子式の硬度測定方法は試験試料に傷を付けず非破壊で硬度測定を行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【特許文献１】特開平１１－１１８６９０号公報

課題

　上記のハーバート硬度試験機による硬度測定では、試験機を一定角度傾けて開放し反対側に傾いた際の最大角度である目盛硬さＳ１や、試験機が５往復の揺動（１０揺動）に要し た 時 間 で あ る 時 間 硬 さ Ｔ 、 ま た 目 盛 硬 さ Ｓ １ と 時 間 硬 さ Ｔ の 比 で あ る 流 動 硬 さ Ｓ １ /Ｔ、が硬度の測定値として用いられる。しかしながら、これらの測定値は測定精度が低いという問題点がある。

　本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、ハーバート硬度試験機を用いながら高精度な硬度測定が可能な硬度測定方法を提供することを目的とする。

手段

　本発明は、
（１）ハーバート硬度試験機５０を用いて測定物１２の硬度を測定し、初期角度Ｓ ０ と 、複数の揺動角度のピーク値と、前記ピーク値を取るときの時間と、を少なくとも取得する測定ステップＳ１０２と、揺動角度の下記［数１］式に示す減衰曲線Ｓ（ｔ）の減衰定数α ０ を前記測定ステップＳ１０２での取得値に基づく近似により算出する演算ステップＳ１０４と、前記演算ステップＳ１０４で求められた減衰定数α ０ の逆数（１／α ０ ）を前記測定物１２の減衰硬さＨＤＨとして算出する減衰硬度算出ステップＳ１０６と、を有することを特徴とする硬度測定方法を提供することにより、上記課題を解決する。
（２）押込み式の硬度測定による押込硬度（ＨＤ）が既知の異なる硬度の基準測定物の減衰硬さを取得する換算データ取得ステップＳ２００と、基準測定物の減衰硬さと押込硬度（ＨＤ）の値とから、減衰硬さと押込硬度（ＨＤ）との相関式である（ＨＤ）＝Ａ×（１／α ０ ）Ｂの相関定数Ａ、Ｂを算出する相関定数算出ステップＳ２０２と、前記相関定数Ａ、Ｂが特定した相関式を用いて前記減衰硬度算出ステップＳ１０６で得られた測定物１２の減衰硬さＨＤＨを押込硬度（ＨＤ）に換算する換算ステップＳ２０４と、をさらに有することを特徴とする上記（１）記載の硬度測定方法を提供することにより、上記課題を解決する。
（３）押込硬度（ＨＤ）がビッカース硬度（ＨＶ）もしくはブリネル硬度（ＨＢ）であることを特徴とする上記（２）記載の硬度測定方法。

効果

　本発明に係る硬度測定方法によれば、ハーバート硬度試験機を用いて精度の高い硬度測定を非破壊で行うことができる。

問い合わせ・詳細資料閲覧

特許情報詳細や資料のダウンロード等については無料会員登録後に閲覧していただけます。

本研究に関するご質問や、話を聞いてみたいなどご興味をお持ちになりましたら、是非お気軽に以下のフォームにお問い合わせください。

MktoForms2.loadForm(“//mk.as-1.co.jp”, “118-QIN-675”, 1351);