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硬度計(硬さ計)

硬度計とは、物質の硬さを測定するための装置です。硬さは、摩耗・脆さ・曲げ・伸び・ねじりといった様々な機械的性質と相関関係があり、硬さを測定することで、手軽に機械的性質を推定することができます。このため、硬さ試験は、品質管理工程において重要な役割を果たしています。
硬さ測定は、測定対象物の材質、重さ、厚さ、表面粗さや構造により適用する試験方法が異なるため、目的に合った試験機器を選定することが重要です。NDTマートでは、繰り返し精度が高く、初めて使用される方でも簡単に使用できるリバウンド式硬度計と、圧痕が小さく製品検査にも使用可能なUCI式硬度計の2種類の硬度計を販売しています。

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<硬さとは>
硬さは、重さや距離、温度などの「物理量」とは異なり、測定方法により定義される「工業量」と呼ばれています。硬さは複数の物理的性質に関係するため、絶対的な「物理量」として表示する事が出来ません。材料が衝撃にどれだけ耐えられるか、押し付けた時にどの程度反発するか、引っかき傷がどれぐらいつきづらいかなど、測定方法により硬さが定義されます。また、ゴムのような柔らかい材料から、ガラスや金属等の硬い材料まで、同一の尺度で測定出来ないこともあり、非常に多くの測定方法が定義されており、検査対象物や目的に応じて測定方法を選択する必要があります。
代表的な金属の硬さ試験方法として、 ビッカース硬さ(HV)、ブリネル硬さ(HB)、ロックウェル硬さ(HR)、ショア硬さ(HS)、リーブ硬さ(HL)が挙げられれます。それぞれの硬さ単位は、換算表をもとに相互に変換することが出来ます。ただし、それらの換算表は、ある特定の条件で実測した結果をもとに作成されたもので、材質等の条件が変わると成り立たなくなります。硬さ単位を変換する際は、変換表が作成された条件と、各試験方法を適切に理解したうえで取り扱う必要があります。

<主な用途>

  • 熱処理の硬度確認
  • 歯車やネジなど複雑な構造の機械部品の品質検査
  • 溶接による熱影響部の検査
  • ベアリングやその類似製品の品質検査
  • 輸送の困難な非常に重い製品の現場検査

<熱処理と硬さ測定>
熱処理とは、鉄などの金属材料を熱を加えて冷却することで、内部構造や機械性質を変化させることです。熱処理には様々な目的がありますが、代表的な目的は、金属の強度や耐摩耗性を高めるために、硬くすることです。ただし、熱処理時の加熱温度や冷却条件により、必要とする硬さが実現できていない場合や硬さのムラが出ることがあります。硬度計を使用して硬さを測定することで、熱処理が適切に行われているかを判断することができます。

リバウンド式硬度計

リバウンド式硬度計は、圧子の落下速度とリバウンド(反発)速度の比から硬さを計算します。
測定が簡単なため、誰が測定しても同じ値が得られ、熟練が不要です。デバイス(センサー)を交換するだけで、大型構造物から、小物部品まであらゆる硬さ測定が可能です。小型で持ち運び可能なため、現場や屋外での測定も可能です。

UCI式硬度計

UCI式硬度計は、ダイヤモンド圧子を押し当て生じた凹みの大きさを、ビッカース硬さ試験のように光学的に測定するのではなく、超音波を用いて電子的に評価します。
リバウンド式では難しい、1mmの薄物も測定できます。圧痕が小さく目立たないため製品検査にも使用されています。小型で持ち運び可能なため、現場や屋外での測定も可能です。

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