范文一:金属硬度
金属手册—硬度试验
测定硬度的试验方法
1. 静力压痕法:将一个小球、圆锥或凌锥用力压入被测金属的表面。把负荷与压痕的面积或者压痕的深度间的关系作为硬度的度量。布氏硬度。维氏硬度,洛氏硬度,努氏硬度均属于此类型。
2. 回跳法:使一个标准质量与标准尺寸的物体从正在被试验的工件表面上他弹跳回来,回跳的高度就是硬度的度量,使用反跳硬度计。
3. 划痕法:根据一种材料能划伤另外一种材料的能力来做判断的,莫氏硬度试验和锉刀硬度试验均属于此种类型。
4. 刻槽法:控制负荷和形状的条件下,把一钝头的元件(通常使金刚石)划过被测工件的表面,刻槽的宽度就使硬度的度量,贝氏试验属于此类型。
5. 阻尼法:把一个具有硬支撑点的摆锤摆幅变化作为硬度的度量,赫氏摆属于此类型
6. 切削法:用具有一定形状的锋利工具从被测工件的表面切下一块标准尺寸的小薄片。
7. 磨耗法:将工件压在一个转盘上,并以其磨耗率作为硬度的度量。
8. 冲蚀法:在标准条件下用沙子或者其他的粒状磨料冲刷被测工件的表面,并以材料在给定时间内的损耗作为硬度的度量,砂轮的硬度是用这种方法测量的。
静力压痕试验方法得到的硬度值可以用C 乘以Y 表示,此处的C 是试验时的约束因子,Y 是被测材料的单轴流变应力。约束因子主要取决于硬度试验种所用压头的形状,对于常用的压头开说,约束因子接近于3.
压痕硬度试验
使用布氏,维氏,洛氏,努氏压头。
局限性:会在零件表面造成一个凹坑或压痕,大多数情况下不会影响耐用性,即使这个压痕
是个应力升高源,,不过有时候把试验看做是破坏性试验,对于表面仔细抛光的不希望有压痕,另外在凹坑本身下方会造成一个加工硬化区,对疲劳强度有不利影响。 布氏硬度试验
基本是最简便的,把一个不变的负荷(通常是500-3000公斤),由一个直径10mm 的淬 火球形压头加到工件的平表面上,500公斤的负荷通常用于试验有色金属,如铜和铝的合金, 3000公斤的负荷用于较硬的金属试验,如钢和铸铁等。负荷按规定要保持一定的时间,(对 于铁和钢来说一般是10-15秒;对于较软的金属是30秒) 随后按照毫米来测量所得压痕的直 径,为了保证被测金属中的范围流变得以终止,这一段时间还是由必要的。
根据所得压痕的平均直径(彼此呈直角关系的两个平均读数)来评定硬度。根据下式 用压痕的表面积去除施加的负荷,以算出布氏硬度值(HB )
HB=L/(D/2)[D-(D2-d 2) 1/2]
式中L —负荷(公斤)
D —球的直径(毫米)
d —压痕直径
十分硬的钢不能用布氏法以淬火钢球去做试验,因为在压入过程会变扁而且产生永久性形。 布氏压痕直径2.9毫米(HB444)就会有很可观的误差。
对于硬度为HB444到大于HB627(压痕直径2.45毫米)的布氏试验材料来说,建议使用碳 化钨制造的球,不过对比淬火钢球测出来的硬度会高一点。、
布氏硬度试验能达到的精度受被测工件表面光洁度的影响极大,,要形成布氏压痕的工件表面,必须经过锉削、磨削、机加工和抛光(3/0号砂纸是合适的)以使压痕直径十分清楚,
便于测量。工具的刻痕不应该存在。
压痕的测量
用显微镜观察,精度0.05毫米
布氏硬度试验造成的压痕,可能具有不同的表面特征,在一些情况下会在围绕压痕有一条突出于工件原表面的脊楞,在另外的一些情况,可能压痕的边缘又低于原来的表面,有时却没有区别,第一种情况称为隆起型压痕,第二种现象称为下陷型压痕,冷加工的零件一般具有前一种压痕,经过退火的零件都具有后一种压痕。
测量压痕的直径,认为这个压痕的直径就是球体实际接触的压痕直径,对于隆起型和下陷型来说,隆起型压痕直径要比真实直径大,而下陷型的压痕直径就比真是直径小,依靠试验人员的判断和经验。
对于布氏硬度打出来的压痕形状会有不同,在经受相当大的轧制量的材料上,布氏压痕一般为椭圆形,而在热处理过的钢上布氏压痕则为圆形,对于非圆形压痕来说,可以取平均布氏硬度值。
压痕的间距
压痕不应该与边缘靠的太近,只要压痕中心到边缘的间距大于压痕直径的2.5倍(最好是3倍)布氏硬度的误差可以忽略,两个压痕之间间距也不能离的太近,相邻压痕的中心间距不小于压痕直径的3倍。
校准
使用砝码和杠杆,最好使用检验环,检验环是一个弹性校准装置,把它放在硬度计的载物台上,利用测微螺旋和沿直径方向装在环内的摆簧,在加载的时候可以测出环的偏离度。
一般注意事项
1. 不应当把压痕打在半径小于25.4的曲面上。
2. 压痕的间距应该合适
3. 加载应该平稳,以免砝码的惯性引起过载。
4. 加载:加载方向和受检表面应该彼此垂直,相差不超过2°。
5. 被测工件厚度要求:在有压痕的一侧的背面上不应看出有加载影响的突起和痕迹
6. 被测工件的光泽度应该能清楚的把压痕直径显示出来
局限性
1. 工件的形状和尺寸必须能够容纳相当大的压痕
2. 由于压痕相当大,所以工件在试验后不能再使用了
3. 硬度范围极限:从500kg 负荷的大约HB16到3000公斤HB627—当作实用范围。
洛氏硬度试验
洛氏硬度试验是测定硬度最广泛的方法
原因:a 易于进行,不需要技术高超的操作人员。
b 使用各种不同的负荷和压头能测定大多数的金属及合金,从最软的轴承材料到最硬的钢
c 在常规的手动操作条件下,几秒就可以得到读数。
d 无需进行光学测量
在洛氏硬度试验中,是根据施加在压头上的一个恒定负荷所造成的压痕深度来确定的,虽然洛氏硬度所用的压头有很多,但是最常用的就是磨成锥角120、顶端球面半径为0.2mm 的金刚石圆锥体,这就是人所共知的布瑞尔压头
硬度值是主负荷和预负荷所造成的压痕深度差为根据的
应用预负荷可消除加载系统中间隙,并使压头穿透很薄的表面粗糙部分和压碎外来物颗粒,从而可大大提高试验的准确度,适用钢球压头和金刚石压头。
首先施加预负荷,以确定出洛氏硬度计指示器上的起始位置或零位位置,然后施加主负荷。不要移动正在被检验的工件,卸掉主负荷后指示器是便主动地标出洛氏硬度值。
洛氏硬度计的类型:普通洛氏硬度计和表面洛氏硬度计
1. 普通洛氏硬度试验
预负荷始终是10公斤,主负荷可以是60、100或150公斤
洛氏硬度的一个数值代表0.002mm 。
HRC (Hardness Rockwell C),H 代表硬度,R 代表洛氏,C 代表标尺
HRC60就是预负荷和主负荷的深痕深度为(100-60)×0.002mm=0.08mm
HRB80就是预负荷和主负荷的深痕深度为(130-80)×0.002mm=0.1mm
2. 表面洛氏硬度试验
预负荷是3公斤,主负荷是15、30或45公斤。
表面洛氏硬度的一个数值代表0.001mm
无论负荷多大,N 代表表面硬度的布瑞尔一压头
T 、W 、X 、Y 表示钢球压头
HR30N80—H 代表硬度,R 代表洛氏,30代表30公斤的负荷,N 代表的是金刚石压头 HR30N80就表示预负荷和主负荷的深痕深度为(100-80)×0.001mm=0.02mm
洛氏标尺的选择
在普通洛氏硬度计和表面洛氏硬度计之间,各自有3种主负荷,另外金刚石压头和钢球压头有1/16、1/8、1/4、1/2四种直径要考虑合适的标尺,可以用的有的标尺有30种 选择因素
1. 被测金属的类型
普通洛氏硬度标尺的典型用途
表面硬度计的N 标尺与洛氏标尺的C 、A 、D 试验时相同,只是厚度更薄或表面层深度更浅。T 标尺适用的材料与洛氏标尺的B 、F 、G 试验时相同,但厚度更薄,需要小压痕时,需要表面硬度计,标尺W 、X 、Y 适用于极软的材料。
被测金属厚度的影响
在做洛氏硬度试验时,紧靠压痕周围的金属被冷加工,实验过程中受影响的材料深度约为压痕深度的十倍,因此被试验的金属的厚度至少是压痕深度的十倍。
排除限制因素后,选择重负荷,压痕比较大,覆盖材料部分较大,从而能够得到更能表征材料的洛氏硬度值。此外,负荷越重,标尺的灵敏度越高
工作台效应和流变现像,要对工作台表面仔细观察,在施加主负荷时,受检工件将会陷入工作台的凹痕中去,结果就使读数偏低,如果在试验后才发现工件太薄,需要检验工作台是够损坏,受了损伤,需要磨平,对于在负荷作用下发生流变的材料,可用一块硬的,抛光了的金刚石在工件下面提供稍许标准一些的摩擦条件,可以提高读数的可重复性。
3. 试验区的宽度影响
压痕中心距离工件边缘至少是压痕直径的2.5倍,压痕至于工件中心时,工件的宽度至少是压痕直径的5倍,在压痕周围会形成冷作硬化,测出来的硬度值偏高,相邻压痕的间距至少是压痕直径的3倍
4. 洛氏标尺的局限性
普通洛氏硬度计黑色标尺的数字标记从0到100,100相当于零位位置,红色标尺的数字标记从0到130,130相当于零位位置,表面硬度计只有一组分度线,数字标记从0到100 读数低于20不推荐使用金刚石压头,因为压头的锥面部分压入很深时灵敏度不够,,在数值低于20时,布瑞尔压头时未经过校正的,一旦用于软材料,数值会有不同。
球形压头的标尺时从130开始的,但是除了特殊情况下,读数不应该超过100,因为在100到130之间,只用了钢球的最顶端,,在这区域中,因为压头的形状很不尖,所以大部分标尺灵敏度很差,在使用直径很小的压头时,高压作用会将压头压扁,如果数值高于100. 应该使用下一级较重的负荷或者下一级较下的压头,读数低于0,使用前一级较小的负荷或者前一级较大的压头。对于非均质材料如铸铁,需要选择读数恒定的标尺,以免压头直径过小,负荷太轻,则造成的压痕不足以表征试验金属性能的面积,以得出一致的硬度值。
范文二:金属硬度
金属硬度检测方法 :
(1)布氏硬度检测方法
布氏硬度其压印痕较大,硬度值受试样组织显微偏析及成份不均匀的影响轻微,栓检测结果分散变化小复现性好,能观客地反映材料的客观硬度。
(2)洛氏及表面洛氏硬度检测方法
①荷重较大,只能对相对大的试样进行测定。
②误差小。测量效率高。
③对试样破坏性大。
④测量精度较高
⑤试样表面不需研磨抛光。但试样两面要相互平行,表面粗糙度要足够小。
(1)洛氏硬度试验虽然可用于测定较材料和硬材料,但其硬度值不能进行比较。洛氏硬度试验的优缺点 洛氏硬度试验避免了布氏硬度试验所存在的缺点。
(2)因有硬质、软质两种压头,故适于各种不同硬质材料的检验,不存在压头变形问题;
(3)压痕小,不伤工件表面;
(4)操作迅速,立即得出数据,生产效率高,适用性广。
(3)维氏硬度检测方法
①荷重小,可测定细小的试样压痕小
②测量误差大
③对试样无损坏
④测量精度较低
⑤为使压痕清晰,易于测定,试样表面须先研磨抛光
维氏硬度检测维氏硬度计适用于测定微小、薄形、表面渗镀层试件的显微硬度和测定玻璃、陶瓷、玛瑙、人造宝石等较脆而又硬材料的努普硬度.是科研机构、
企业及质检部门进行研究和检测的理想的硬度测试仪器. 维氏硬度试验也是一种压痕试验方法,是将一个相对面夹角为1360的正四棱锥体金刚石压头以选定的试
验力(F...维氏硬度法可用于测定很薄的金属材料和表面层硬度。它具有布氏、洛氏法的主要优点,而克服了它们的基本缺点不如洛氏法简便。维氏法在钢管中测量很少应用。
(4)肖氏硬度检测方法
轧辊的硬度检测已由原来单一的肖氏硬度发展到里氏硬度,根据GB/T1.1-2000标准,修订为范围。不再使用GB4977 D型肖氏硬度计技术条件和GB4978 标准肖氏硬度块。
(5)里氏硬度检测方法
用洛氏、里氏硬度对比法检测钢的残余奥氏体量及回火不足的方法,该方法采用洛氏硬度计和里氏硬度计检测热处理工艺回火后工件的洛氏硬度值和里氏硬度值,
两种硬度计硬度结果差异越大,工件内残余奥氏体的量越多;两种硬度计硬度结果越接近,工件内残余奥氏体的量越少。利用该方法判定工件回火不足标准为:
若洛氏硬度值和里氏硬度值差异大于等于3HRC时,判定工件回火不足;若洛氏硬度值和里氏硬度值差异小于3HRC时,判定工件回火组织合格。本发明所述方法具有快捷、
简单、方便的特点,能对生产过程中的每一个工件进行现场检测,且准确率高。
(6)努普硬度检测方法
①荷重小,可测定细小的试样压痕小
②压痕长,易测量,误差小
③对试样无损坏
④测量精度较高
⑤为使压痕清晰,易于测定,试样表面须先研磨抛光
(7)韦氏硬度检测方法
主要用于测量硬度较低的材料如铝型材和铝合金材料,也可测量铜合金材料。
(8)巴氏硬度检测方法
巴氏噪声硬度检测方法研究 研究了一种新的硬度检测方法--巴氏噪声法.用自制的巴克豪森检测装置和洛氏硬度计对同一钢试样进行同位检测,建立了巴氏噪声综合参数γ与
洛氏硬度值H的关系曲线,求出的函数关系式可作为巴氏噪声硬度检测的判定式.两种检测方法的检测结果很接近,绝对误差不大于1.5 HRA.研究结果表明:巴氏噪声法检测钢铁
材料硬度是可行的,且具有一定的检测精度。
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常用的硬度测定方法有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度等测试方法
材料局部抵抗硬物压入其表面的能力称为硬度。
早在1822年,Friedrich mohs提出用10种矿物来衡量世界上最硬的和最软的物体,这是所谓的摩氏硬度计。按照他们的软硬程度分为十级:
1)滑石 2)石膏 3)方解石 4)萤石 5)磷灰石
6)正长石 7)石英8)黄玉 9)刚玉 10)金刚石
各级之间硬度的差异不是均等的,等级之间只表示硬度的相对大小。
试验钢铁硬度的最普通方法是用锉刀在工件边缘上锉擦,由其表面所呈现的擦痕深浅以判定其硬度的高低。这种方法称为锉试法这种方法不太科学。用硬度试验机来试验比较准确,是现代试验硬度常用的方法。常用的硬度测定方法有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度等测试方法
硬度是衡量金属材料软硬程度的一项重要的性能指标,它既可理解为是材料抵抗弹性变形、塑性变形或破坏的能力,也可表述为材料抵抗残余变形和反破坏的能力。硬度不是一个简单的物理概念,而是材料弹性、塑性、强度和韧性等力学性能的综合指标。硬度试验根据其测试方法的不同可分为静压法(如布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度等)、划痕法(如莫氏硬度)、回跳法(如肖氏硬度)及显微硬度、高温硬度等多种方法。
布氏硬度以HB[N(kgf/mm2)]表示(HBSHBW)(参照GB/T231-1984),生产中常用布氏硬度法测定经退火、正火和调质的钢件,以及铸铁、有色金属、低合金结构钢等毛胚或半成品的硬度。
洛氏硬度可分为HRA、HRB、HRC、HRD四种,它们的测量范围和应用范围也不同。一般生产中HRC用得最多。压痕较小,可测较薄得材料和硬得材料和成品件得硬度。
维氏硬度以HV表示(参照GB/T4340-1999),测量极薄试样。
1、钢材的硬度 :金属硬度(Hardness)的代号为H。按硬度试验方法的不同,
常规表示有布氏(
HB)、洛氏(HRC)、维氏(HV)、里氏(HL)硬度等,其中以HB及HRC较为常用。
HB应用范围较广,HRC适用于表面高硬度材料,如热处理硬度等。两者区别在于硬度计之测头不同,布氏硬度计之测头为钢球,而洛氏硬度计之测头为金刚石。
HV-适用于显微镜分析。维氏硬度(HV) 以120kg以内的载荷和顶角为136°的金刚石方形锥压入器压入材料表面,用材料压痕凹坑的表面积除以载荷值,即为维氏硬度值(HV)。
HL手提式硬度计,测量方便,利用冲击球头冲击硬度表面后,产生弹跳;利用冲头在距试样表面1mm处的回弹速度与冲击速度的比值计算硬度,公式:里氏硬度HL=1000×VB(回弹速度)/ VA(冲击速度)。
便携式里氏硬度计用里氏(HL)测量后可以转化为:布氏(HB)、洛氏(HRC)、维氏(HV)、肖氏(HS)硬度。或用里氏原理直接用布氏(HB)、洛氏(HRC)、维氏(HV)、里氏(HL)、肖氏(HS)测量硬度值。
2、HB - 布氏硬度;
布氏硬度(HB)一般用于材料较软的时候,如有色金属、热处理之前或退火后的钢铁。洛氏硬度(HRC)一般用于硬度较高的材料,如热处理后的硬度等等。
布式硬度(HB)是以一定大小的试验载荷,将一定直径的淬硬钢球或硬质合金球压入被测金属表面,保持规定时间,然后卸荷,测量被测表面压痕直径。布式硬度值是载荷除以压痕球形表面积所得的商。一般为:以一定的载荷(一般3000kg)把一定大小(直径一般为10mm)的淬硬钢球压入材料表面,保持一段时间,去载后,负荷与其压痕面积之比值,即为布氏硬度值(HB),单位为公斤力/mm2 (N/mm2)。
3、洛式硬度是以压痕塑性变形深度来确定硬度值指标。以0.002毫米作为一个硬度单位。当HB>450或者试样过小时,不能采用布氏硬度试验而改用洛氏硬度计量。它是用一个顶角120°的金刚石圆锥体或直径为1.59、3.18mm的钢球,在一定载荷下压入被测材料表面,由压痕的深度求出材料的硬度。根据试验材料硬度的不同,分三种不同的标度来表示:
HRA:是采用60kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度,用于硬度极高的材料(如硬质合金等)。
HRB:是采用100kg载荷和直径1.58mm淬硬的钢球,求得的硬度,用于硬度较低的材料(如退火钢、铸铁等)。
HRC:是采用150kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度,用于硬度很高的材料(如淬火钢等)。
另外:
1.HRC含意是洛式硬度C标尺,
2.HRC和HB在生产中的应用都很广泛
3.HRC适用范围HRC 20--67,相当于HB225--650
若硬度高于此范围则用洛式硬度A标尺HRA。
若硬度低于此范围则用洛式硬度B标尺HRB。
布式硬度上限值HB650,不能高于此值。
4.洛氏硬度计C标尺之压头为顶角120度
的金刚石圆锥,试验载荷为一确定值,中国标准是150公斤力。
布氏硬度计之压头为淬硬钢球(HBS)或硬质合金球(HBW),试验载荷随球直径不同而不同,从3000到31.25公斤力。
5.洛式硬度压痕很小,测量值有局部性,须测数点求平均值,适用成品和薄片,归于无损检测一类。
布式硬度压痕较大,测量值准,不适用成品和薄片,一般不归于无损检测一类。
6.洛式硬度的硬度值是一无名数,没有单位。(因此习惯称洛式硬度为多少度是不正确的。)
布式硬度的硬度值有单位,且和抗拉强度有一定的近似关系。
7.洛式硬度直接在表盘上显示、也可以数字显示,操作方便,快捷直观,适用于大量生产中。
布式硬度需要用显微镜测量压痕直径,然后查表或计算,操作较繁琐。
8.在一定条件下,HB与HRC可以查表互换。其心算公式可大概记为:1HRC≈1/10HB。
硬度试验是机械性能试验中最简单易行的一种试验方法。为了能用硬度试验代替某些机械性能试验,生产上需要一个比较准确的硬度和强度的换算关系。
实践证明,金属材料的各种硬度值之间,硬度值与强度值之间具有近似的相应关系。因为硬度值是由起始塑性变形抗力和继续塑性变形抗力决定的,材料的强度越高,塑性变形抗力越高,硬度值也就越高。
另外,天然水中的钙美含量也用硬度表示.我国规定的硬度是:1L水中含的钙盐,镁盐折合成CaO和MgO的总量相当于10mgCaO(将MgO也换算成CaO)时,其硬度是1°.
水的硬度是水质的重要指标,通常分为五类:
很软水 软水 中硬水 硬水 很硬水
0°~4° 4°~8°8°~16° 16°~30° >30°
1.肖氏硬度(HS)=布式硬度(BHN)/10+12
2.肖式硬度(HS)=洛式硬度(HRC)+15
3.洛式硬度(HRC)= 布式硬度(BHN)/10-3
硬度测定范围:
HS<100>100>
HB<500>500>
HRC<70>70>
HV<>
范文三:金属硬度
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五金常用金属材料的硬度
文字:[大][中][小] 2013-6-28 浏览次数:819
冷拉圆钢应用广泛,五金就是比较常见的,那么五金常用金属材料的硬度是怎样的呢?硬度分为布氏、洛氏、维氏三种,都是用规定的工具、试验力压人试样表面,保持规定时间后,侧量试样表面的压痕。
(1)布氏硬度HBW
这种方法比较准确可靠,但一般只适用于布氏硬度在45OMPa 以下的金属材料。在测试钢管时. 往往以压痕直径d 来表示该材料的硬度,既直观又方便。例如120HB 10/1000 30表示用直径10mm 的钢球在1000kgf (9. 807kN)试验力作用下. 保持30s 侧得的布氏硬度为120.
(2)洛氏硬度HR
用于钢材硬度试验的标尺有A, B, C三种,即HRA, HRB,HRC。其适用范围如下:HRA(金刚石圆锥压头)20-88, HRB仔1. 588mm钢球压头)20-100, HRC(金刚石圆锥压头)20-70. 这种方法应用很广,适用于侧定由极软到极硬的金属材料。其值没有单位。
(3)维氏硬度HV
这种方法用于侧定很薄金属材料的表面层硬度. 可侧范围为5-1000。例如640H V30/20表示用30kgf (294. 2N)的力保持20s ,测定的维氏硬度值为640MPa 。它具有布氏、洛氏法的主要优点,而克服了它们的基本缺点,但不如洛氏法简便。
范文四:关于金属硬度测量
强度 :
金属在静载荷作用下抵抗塑性变形或断裂的能力 称为强度 . 强度的大小用 应力 来表示。
1. 布氏硬度(HBW ) :
使用一定直径的硬质合金球体,以规定实验力压入式样表面,并保持规定时间后卸除实验力,然后用测 量表面压痕直径来计算硬度 .
布氏硬度值是用球面压痕单位面积上所承受的平均压力来表示 , 所以布氏硬度是有单位的 , 单位为 MPa , 但一 般均不标出,用符号 HBW 表示, :
HBW = F/S=0.102*【 2F/πD (D-√(D*D-d*d) 】
S: 球面压痕表面积, (平方毫米 )
F: 实验力, N(牛顿 )
D :压头直径, mm
d :压痕平均直径, mm
布氏硬度值一般不需要计算 , 而是用专用刻度放大镜量出压痕直径, 再对照压痕与硬度对照表查出相应的硬 度值 .
HBW 的表示方法 : 170HBW10/1000/30表示用直径为 10mm 的压头,在 9807牛(1000KG )实验力作用下 , 保持 30s 时所测得的布氏硬度值为 170
2. 洛氏硬度(HRA/B/C) :
应用范围最广的硬度实验方法,采用直接测量压痕深度来确定硬度值 , 采用的压头为 120°金刚石圆锥 体或者直径为 1.588mm 的淬火钢球
在初始实验力 F0作用下, 压痕深度为 h1, 压头位置为 1再加上 主实验力 F1后 总实验力为 F0+F1, 压头压 入 深度 h2,压头 位置为 2,经一定时间保持后撤去主实验力 F1,仍保留初始实验力 F0, 试样的弹性变形恢 复 ,压头上升到 3的位置 , 而压头在主实验力作用下,压入试样深度为 h3,
当压头为 120°金刚石圆锥体 时, HR 计算式如下:
HR=100-h3/0.002
HR 无单位 , 实际测量时, HR 值直接从硬度计表盘上读取。
洛氏硬度的表示方法:HR 前面的数字表示硬度, HR 后面的字母表示不同的 HR 标尺。
HRC -120°金刚石圆锥体 -1471.0N (总实验力) -20~67HRC(硬度有效范围) -应用:一般淬火钢 HRB -φ1.588mm 钢球 -980.7N -25~100HRB -软钢、退火钢、铜合金等
HRA -120°金刚石圆锥体 -588.4 -60~85HRA – 硬质合金、表面淬火钢等
HR 实验方法的压痕小,当材料组织不均匀时,测量值的代表性差。一般在不同部位测试几次 , 取平均值 . 3.维氏硬度(HV )
HV 实验原理和 HBW 实验基本相同 , 采用相对面为 136°的正四棱锥金刚石压头以选用的实验力压入实验 表面,经规定保持时间后 , 卸除实验力 , 测量压痕两对角线平均长度 d, 查表或使用公式得出硬度值 .
HV 因实验力小、压入深度浅,故可测量较薄材料,也可测量表面渗碳、渗氮层的硬度 . 因 HV 值具有连 续性 (10~1000HV) , 故可测从很软到很硬的金属材料的硬度 , 且准确性高 .HV 实验的缺点是需测量压痕对角 线的长度:压痕小,对试件表面质量要求高。
范文五:金属硬度标准
金属硬度标准
金属的硬度是指金属材料抵抗硬物压入的能力.常用的硬度指标有: 布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。硬度是衡量金属材料软硬程度的指标。
金属的强度是指金属在外力作用下,抵抗塑性变形和断裂的能力。常用的强度指标有:屈服强度、抗拉强度。
硬度是评定金属材料力学性能最常用的指标之一。对于金属材料的硬度,至今在国内外还没有一个包括所有试验方法的统一而明确的定义。就已经标准化的、被国内外普通采用的金属硬度试验方法而言,金属材料硬度的定义是:材料抵抗另一较硬材料压入的能力。
由于各种硬度试验方法原理的不同,“硬度”本身是一个不确定的物理量。即:对于同一试样,用不同方法测定的硬度值各不相同。各种硬度反映的是在各自规定的试验条件下(不同的压头和不同的试验力)所表现的材料弹性、塑性、强度、韧性及磨损抗力等多种物理量的综合性能。
PHR系列洛氏硬度计体积小,重量轻,操作简单,使用方便,精度较高,价格低廉,可以快速测试,直接读取硬度值。这是一种面向车间,面向个人,人人可用,随处可用的仪器。这种仪器的出现改变了传统的硬度测试概念,硬度测试不再是麻烦的、耗时的、需要专业人员在实验室里完成的。其简单方便,如同使用千分尺一样。这种仪器的使用,对于金属制品、机械加工行业具有重要意义,各种中小尺寸的金属零件都可以测试,应用范围十分广阔。这种仪器非常适于在生产现场对成批加工的成品或半成品工件做逐件检测。它可用于生产现场、销售现场和材料仓库。
将压头(金刚石圆锥、钢球或硬质合金球)按图所示,分两个步骤压入试样表面,保持规定时间后,卸除主试验力 F1 ,测量在初试验力 F0 作用下的残余压痕深度 h 。
根据 h 值及与标尺有关的常数 N 和 s ,用公式( 1 )计算洛氏硬度值: 洛氏硬度HR ??????( 1 )
对于标尺A、C、D,N=100,s=0.002;对于标尺B、E、F、G、H、K,N=130,s=0.002;对于标尺N、T,N=100,s=0.001。
每一洛氏硬度单位对应的压痕深度,洛氏硬度为0.002mm,表面洛氏硬度为0.001mm。压痕越浅,硬度越高。
1—在初始试验力 F0 下的压入深度; 2—在总试验力 F0+F1 下的压入深度; 3—去除主试验力 F1 后的弹性回复深度; 4—残余压入深度 h ; 5—试样表面; 6—测量基准面; 7—压头位置。
主要技术规格
硬度标尺:
洛 氏—A 、 B 、 C 、 D 、 E 、 F 、 G 、 H 、 K
表面洛氏—15N 、 30N 、 45N 、 15T 、 30T 、 45T
加力方式:
直接加力
试 验 力:
洛 氏—初试验力 10kg ,总试验力 60kg 、 100kg 、 150kg
表面洛氏—初试验力 3kg ,总试验力 15kg 、 30kg 、 45kg
允许试样尺寸:
圆拄试样最小直径 Φ3mm
圆管试样最小内径 Φ30mm
圆管内壁硬度测试,最小内径 Φ26mm
薄壁细管试样最小内径 Φ4.8mm(采用PHR-1ST型) 薄壁细管试样最小厚度 0.15mm(采用PHR-1ST型) 硬钢板最小厚度 0.15mm
软金属薄板最小厚度 0.1mm以下(直至产品标准上的最小值) 试样最大厚度或最大直径 1〃、2〃、4〃、8〃