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材料的硬度檢測,知多少?

更新時(shí)間:2017-03-02 點(diǎn)擊數(shù):1855

如果想確認(rèn)金屬材料的強(qiáng)度,應(yīng)該檢測哪些項(xiàng)目?如何檢測呢?


硬度(Hardness)


        (1)洛氏硬度

        是以壓痕塑性變形深度來確定硬度值指標(biāo)。以0.002毫米作為一個(gè)硬度單位。當(dāng)HB>450或者試樣過小時(shí),不能采用布氏硬度試驗(yàn)而改用洛氏硬度計(jì)量。它是用一個(gè)頂角120°的金剛石圓錐體或直徑為1.59、3.18mm的鋼球,在一定載荷下壓入被測材料表面,由壓痕的深度求出材料的硬度。根據(jù)試驗(yàn)材料硬度的不同,分三種不同的標(biāo)度來表示:
  

        HRA:是采用60kg載荷和鉆石錐壓入器求得的硬度,用于硬度極高的材料(如硬質(zhì)合金等)。
  

        HRB:是采用100kg載荷和直徑1.58mm淬硬的鋼球,求得的硬度,用于硬度較低的材料(如退火鋼、鑄鐵等)。
  

        HRC:是采用150kg載荷和鉆石錐壓入器求得的硬度,用于硬度很高的材料(如淬火鋼等)。


        (2)布氏硬度

        布氏硬度(HB)一般用于材料較軟的時(shí)候,如有色金屬、熱處理之前或退火后的鋼鐵。洛氏硬度(HRC)一般用于硬度較高的材料,如熱處理后的硬度等等。
  

        布氏硬度(HB)是以一定大小的試驗(yàn)載荷,將一定直徑的淬硬鋼球或硬質(zhì)合金球壓入被測金屬表面,保持規(guī)定時(shí)間,然后卸荷,測量被測表面壓痕直徑。布氏硬度值是載荷除以壓痕球形表面積所得的商。一般為:以一定的載荷將一定大小的淬硬鋼球壓入材料表面,保持一段時(shí)間,去載后,負(fù)荷與其壓痕面積之比值,即為布氏硬度值(HB),單位為公斤力/mm2 (N/mm2)。測試載荷與測試鋼球的直徑需根據(jù)材料的實(shí)際性能再確定。


        (3)維氏硬度

        維氏硬度試驗(yàn)方法是英國史密斯(R.L.Smith)和塞德蘭德(C.E.Sandland)于1925年提出的。英國的維克斯—阿姆斯特朗(Vickers-Armstrong)公司試制了第一臺(tái)以此方法進(jìn)行試驗(yàn)的硬度計(jì)。和布氏、洛氏硬度試驗(yàn)相比,維氏硬度試驗(yàn)測量范圍較寬,從較軟材料到超硬材料,幾乎涵蓋各種材料。


        維氏硬度的測定原理基本上和布氏硬度相同,也是根據(jù)壓痕單位面積上的載荷來計(jì)算硬度值。所不同的是維氏硬度試驗(yàn)的壓頭是金剛石的正四棱錐體。試驗(yàn)時(shí),在一定載荷的作用下,試樣表面上壓出一個(gè)四方錐形的壓痕,測量壓痕對角線長度,借以計(jì)算壓痕的表面積,載荷除以表面積的數(shù)值就是試樣的硬度值,用符號(hào)HV表示。


        (4)里氏硬度

        里氏硬度是以HL表示,里氏硬度測試技術(shù)是由瑞士狄爾馬,里伯博士發(fā)明的,它是用一定質(zhì)量的裝有碳化鎢球頭的沖擊體,在一定力的作用下沖擊試件表面,然后反彈。由于材料硬度不同,撞擊后的反彈速度也不同。在沖擊裝置上安裝有永磁材料,當(dāng)沖擊體上下運(yùn)動(dòng)時(shí),其外圍線圈便感應(yīng)出與速度成正比的電磁信號(hào),再通過電子線路轉(zhuǎn)換成里氏硬度值。


        (5)肖氏硬度

        簡稱HS。表示材料硬度的一種標(biāo)準(zhǔn)。由英國人肖爾(Albert F.Shore)首先提出。

        應(yīng)用彈性回跳法將撞銷從一定高度落到所試材料的表面上而發(fā)生回跳。撞銷是一只具有尖端的小錐,尖端上常鑲有金剛鉆。測試數(shù)值為1000x撞銷返回速度/撞銷初始速度(即為碰撞前后的速度比乘以1000)


        (6)巴氏硬度

        巴柯爾(Barcol)硬度(簡稱巴氏硬度), 最早由美國 Barber-Colman公司提出,是近代國際上廣泛采用的一種硬度門類, 一定形狀的硬鋼壓針,在標(biāo)準(zhǔn)彈簧試驗(yàn)力作用下,壓入試樣表面,用壓針的壓入深度確定材料硬度,定義每壓入0.0076mm為一個(gè)巴氏硬度單位。巴氏硬度單位表示為HBa。


        (7)努氏硬度

        努氏硬度是作為絕對數(shù)值而測得的硬度,主要在加工方面使用該數(shù)值。一般來說,金剛石的努氏硬度為7000~8000千克/平方毫米


        (8)韋氏硬度

        一定形狀的硬鋼壓針,在標(biāo)準(zhǔn)彈簧試驗(yàn)力作用下壓入試樣表面,用壓針的壓入深度確定材料硬度,定義0.01mm的壓入深度為一個(gè)韋氏硬度單位。韋氏硬度單位表示為HW。
 
        硬度檢測種類
        1. HRA:(洛氏A)用于量測熱處理硬質(zhì)鋼材、氮化物、滲碳冶煉物、軸承鋼、工具鋼及其它軟硬材質(zhì)的硬度測試。
        2. HK:(Knoop 努氏)用于量測較軟材質(zhì)的鋼及非鐵材料之硬度。
        3. HRC:(Rockwell C洛氏)用于量測熱處理鋼材、氮化物、滲碳冶煉物、軸承鋼、工具鋼等。
        4. HRB:(Rockwell B洛氏)用于量測較軟材質(zhì)的鋼及非鐵材料之硬度。
        5. HR30T:(Rockwell 30T洛氏) 用于量測較軟材質(zhì)的鋼及非鐵材料之硬度。
        6. HB5:(Brinell 布氏5)用于量測鋁、軟質(zhì)鋁合金、鑄鐵、銅、黃銅等。
        7. HB30:(Brinell 布氏30)用于熱處理鋼、退火深冷處理鋼材、沖拉材料鋼、深沖鋼帶料等。
        8. HV:(Vickers維氏)適用于量測各類材料。
        9. R:(Tensile module拉伸模數(shù) N/mm2)用于熱處理鋼、退火深冷處理鋼材、沖拉材料鋼、深沖鋼帶料等。
        10. HR15N:(Rockwell 洛氏HR15N)用于量測熱處理硬質(zhì)鋼材、氮化物、滲碳冶煉物、軸承鋼、工具鋼等。


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