فهم صلادة فيكرز في فولاذ الساعات

طوّر روبرت ل. سميث وجورج إي. ساندلاند اختبار صلادة فيكرز عام 1921 في شركة Vickers Ltd. ويقيس الاختبار مقاومة المادة للتشوه اللدن، وذلك بالضغط على سطحها بمخترق هرمي من الماس تحت حمل مضبوط، ثم قياس حجم الانطباع المتبقي. وكلما صغر الانطباع عند حمل معين، زادت صلادة المادة.

تُعبّر النتيجة عن رقم صلادة فيكرز متبوعًا بـ HV: فالمادة المصنّفة عند 200 HV أصلب من مادة مصنّفة عند 150 HV. وتشير الأرقام الأعلى إلى مقاومة أكبر للخدش والانبعاج وتآكل السطح. ويُعد مقياس فيكرز من أكثر مقاييس الصلادة استخدامًا لأنه يصلح لمختلف أنواع المعادن ويعطي نتائج متسقة وقابلة للمقارنة.

في صناعة الساعات، يُعد اختبار فيكرز الطريقة القياسية لتحديد صلادة فولاذ العلبة. وهو الرقم الذي تستند إليه ادعاءات مثل «فولاذ مقسّى 800HV»، ويحدد مدى احتفاظ علبة الساعة بمظهرها عند نقاط التلامس أثناء الاستخدام اليومي.

تبلغ صلادة الفولاذ المقاوم للصدأ العادي من نوع 316L نحو 200 HV. ويُستخدم هذا الفولاذ في معظم الساعات بمختلف فئاتها السعرية، من علامات الأزياء إلى معظم المصنّعين السويسريين. وعند صلادة 200 HV، يتعرض الفولاذ للخدش عند احتكاكه بالمفاتيح والعملات المعدنية وأسطح المكاتب وأبازيم الأحزمة. وبعد عام إلى عامين من الاستخدام اليومي، تتراكم على حواف العلبة والأسطح المستوية شبكة ظاهرة من الخدوش الدقيقة. فتبدو الساعة بالية.

فولاذ جراحي مقسّى بصلادة 800HV أصلد بأربعة أضعاف من فولاذ 316L العادي على مقياس فيكرز. وتُطبَّق في عملية التقسية معالجات حرارية وميكانيكية مضبوطة على الفولاذ، فتعيد ترتيب بنيته البلورية لمقاومة التشوه. وعند صلادة 800 HV، يقاوم الفولاذ الخدوش التي قد تسببها الأغراض اليومية وتترك آثارها على الفولاذ العادي. وتحافظ حواف العلبة وأسطحها على مظهرها المصقول مدة أطول بكثير عند ملامستها اليومية للأغراض.

يظهر الفرق العملي بعد 12 إلى 18 شهرًا من الاستخدام اليومي. إذ تظهر على العلبة المصنوعة من فولاذ بصلادة 200 HV خدوش متراكمة على الأسطح المستوية وحواف العلبة. أما العلبة بصلادة 800 HV فتحافظ على لمعانها في الظروف نفسها، مع علامات سطحية طفيفة فقط عند نقاط الاحتكاك الأشد، مثل الغطاء الخلفي والمشبك.

تستخدم Söner فولاذًا جراحيًا مقسّى بصلادة 800HV تحديدًا في مجموعتي Nostalgia وAmorous. وهما مجموعتا الساعات الأنيقة اللتان تهم فيهما المحافظة على اللمسة المصقولة في ظروف الاستخدام اليومي في المكتب والمناسبات الرسمية. تستخدم مجموعتا Legacy وMomentum فولاذ 316L العادي، وهو مناسب لحجم علبتيهما الأكبر وللاستخدام النشط. للاطلاع على الشرح التقني الكامل لدرجات الفولاذ في العلب المستطيلة، راجع دليل مواد فولاذ علب الساعات.

أكثر نقاط علبة الساعة عرضةً للتلف هي الحواف: مواضع التقاء الأسطح المستوية، وأطراف العروات، ومحيط الغطاء الخلفي. وتلامس هذه النقاط الأسطح الصلبة في أغلب الأحيان عندما يستند المعصم إلى مكتب، أو عند وضع الساعة جانبًا، أو عند احتكاكها بحزام أو زر كمّ.

في العلبة المستطيلة، تكون هذه الحواف أوضح وأكثر تعرضًا مما هي عليه في العلبة الدائرية. فالعلبة الدائرية لا زوايا حادة فيها، بينما للعلبة المستطيلة أربع زوايا، إضافةً إلى أربع حواف مستقيمة طويلة عند التقاء السطحين العلوي والجانبي. وعند ملامسة أجسام صلبة، تكون هذه الحواف أول ما يُظهر علامات التآكل في الفولاذ الأقل صلادة.

عند صلادة 800 HV، تحتفظ هذه الحواف بتحديدها لمدة أطول بكثير. وتُحافظ صلادة الفولاذ المقاومة لنقاط التلامس الأكثر احتمالًا لطمس دقة التصميم على الدقة الهندسية للعلبة المستطيلة، وهي جزء من حضورها البصري. وهذا هو السبب المحدد الذي جعل Söner تختار الفولاذ المقسّى بصلادة 800HV لطرازي Nostalgia وAmorous بدلًا من الفولاذ العادي 316L.

صلادة فيكرز (HV) وصلادة موس مقياسان مختلفان يقيسان الصلادة بطرق مختلفة، ولا يمكن المقارنة بينهما مباشرةً.

مقياس موس مقياس ترتيبي نسبي يتدرج من 1 (التلك) إلى 10 (الألماس). ويبيّن لك أي المواد تخدش غيرها: فالمادة التي تبلغ صلادتها 7 على مقياس موس تخدش أي مادة صلادتها 6 أو أقل. وتبلغ صلادة زجاج الياقوت 9 على مقياس موس، فيما تبلغ صلادة الفولاذ العادي نحو 5 إلى 6. ولهذا لا تخدش مفاتيح الفولاذ أو العملات المعدنية زجاج الياقوت في الاستخدام اليومي.

مقياس فيكرز هو مقياس كمي لمقاومة الانبعاج، بقيم رقمية محددة. ويُستخدم للمواصفات الهندسية الدقيقة عندما لا يكفي الترتيب النسبي. تخبرك قيمة 200 HV مقابل 800 HV بدقة بمقدار زيادة صلادة أحد نوعَي الفولاذ على الآخر. ولا يستطيع مقياس موس إظهار هذا الفرق ضمن فئة الفولاذ، لأن الفولاذ العادي والمقسّى يقعان ضمن النطاق نفسه على مقياس موس.

لمشتري الساعات: صلادة موس هي المقياس المناسب لمقارنة مواد زجاج الساعة (الياقوت مقابل الزجاج المعدني). أما صلادة فيكرز فهي المقياس المناسب لمقارنة درجات الفولاذ في العلبة.