硬度は通常、金型の熱処理品質と使用性能を評価する基礎であり、金型材料および完成金型の重要な性能指標です。熱間金型は使用中の応力状態が非常に複雑で、例えば熱間金型は一般的に交変温度場で交変応力を受けます。そのため、金型は軟化や塑性状態を防ぎ、長期間の使用環境下で形状と寸法精度を維持する必要があります。通常、完成金型の硬度は冷間金型で59〜60HRC、熱間金型では約48HRCが一般的です。
耐摩耗性は完成金型の重要な性能指標です。成形過程中、金属と金型キャビティ表面が相対運動し、キャビティ表面の摩耗を引き起こし、金型の寸法、形状、精度、表面粗さが変化して不良となります。耐摩耗性は主に金型の熱処理、特に表面熱処理に依存し、金型の耐摩耗性を評価する主な基準は硬度です。
硬度試験は主に3つのケースを対象とします。すなわち、金型鋼材料の硬度検査、半成品金型の熱処理硬度検査、金型表面熱処理後の表面硬度検査です。
鋼製金型材料は主に鍛造された鋼板、鋼塊、または鋼棒で、一般的に焼鈍状態で供給されます。一部のプラスチック金型鋼は予硬（調質処理）も提供され、ユーザーはそのまま加工して金型にすることができ、後続の熱処理は不要です。鋼種によって、金型鋼は炭素工具鋼、合金工具鋼、高速工具鋼に分類されます。中国規格では各種金型鋼の工場硬度要件が規定されており、鋼材の焼鈍硬度と焼入硬度が検査されます。美泰里硬度計は広く使用され、検査速度が速く、操作が簡単で、検査値は自動的にブリネル硬度値に変換できるため、一定の応用が得られています。
機械加工が完了した金型鋼材料は調質処理を経て、精研削、研磨後に完成金型となります。調質後の金型硬度の検査はより重要です。この時点での材料硬度は非常に重要な品質指標であり、完成金型の使用寿命を大きく左右します。調質金型材料はロックウェル硬度計でHRCロックウェル硬度を測定する必要があります。成形品は最適な総合機械性能が要求され、十分な硬度だけでなく一定の靭性も必要です。硬度と靭性は相反する関係にあり、合理的な靭性を確保しつつ金型をより高硬度にするためには、最適硬度値はかなり狭い範囲、一般的に2〜4HRC単位に限定されます。
完成品および半成品の硬度試験には大きな困難が伴います。より理想的な解決策はありません。体積と重量が小さい一部の金型のみを卓上ロックウェル硬度計に移動して試験できます。完成品については、リーブ硬度計が一つの解決策であり、HRCロックウェル硬度に変換する前に、半成品およびリーブ硬度を硬度試験します。現在、金型業界で一般的な方法はリーブ硬度計を使用して硬度を測定することで、美泰リーブ硬度計が金型業界で最も広く応用されています。
前述の通り、完成品・半成品金型の合理的な硬度範囲は比較的狭く、リーブ硬度計ではこの精度要件を満たせません。しかし、これも現在の金型業界の現状であり、より良い解決策はありません。表面浸炭、窒化、またはレーザー焼入れ処理を施した金型は、表面硬化処理後に表面硬度を検査する必要があります。浸炭層の厚さが0.8mmを超える場合は、ロックウェル硬度計で直接HRC硬度を測定できます。浸炭層の厚さが0.6〜0.8mmの場合は、ロックウェル硬度計のAスケールを使用できます。試験圧力A=60kg（Cスケールの試験力値は150kg）で、金型表面に浅い圧痕を押し込むことができ、硬化層を押し抜くことなく、硬度試験も比較的精度が高くなります。HRA硬度値は換算表により容易にHRC硬度値に変換できます。厚さが0.1mmを超える場合、薄い浸炭層や窒化層には表面ロックウェル硬度計を使用できます。表面ロックウェル硬度計は15kg、30kg、または45kgのみです。例えば、表面ロックウェル硬度が60HRCの場合、表面ロックウェル硬度値は90.6HR15Nで、圧痕深さは(100-90.6)X0.001mm=0.009mmとなり、この場合、ほとんど判別が困難です。そのため、表面ロックウェル硬度計は完成品の検査にも使用でき、得られた硬度値はHRC硬度値に変換することもできます。
金型鋼にとって、硬度は最も重要な性能です。靭性などの他の性能を考慮するため、最適硬度範囲は狭くなります。したがって、美泰ポータブル硬度計を使用して金型硬度を迅速かつ正確に試験することは、金型製造および使用部門にとって非常に重要です。金型製品の品質を向上させ、金型製造工程を改善し、金型の使用寿命を延ばすことができます。
実際、金型加工材料の硬度は悪くなく、特定の領域で誤った材料を使用しているだけです。そのため、設計者は各種異なる材料の性能を十分に理解し、材料を注意深く試験し、材料を注意深く試し、各種要因が成形加工製品の性能に与える影響を研究する必要があります。上記の内容が読者に役立つことを願っています。