㈠ 硬度測試最常用的三種方法
常用的三種硬度方式有布氏硬度、洛氏硬度和維氏硬度,具體如下:
(1)洛氏硬度計
1914年,由美國的H.M.Rockwell S.P.Rockwell共同設計了第一台洛氏硬度計. 洛氏硬度試驗是一種壓痕硬度試驗, 試驗快速.
用錐頂角為120°的金剛石壓頭或球壓頭,在先後施加的初始試驗力和總試驗力的作用下壓入試樣表面. 在總試驗力作用下保持規定時間後, 卸除主試驗力,保留初試驗力,測量其壓痕深度差表示洛
洛氏硬度試驗操作簡便、迅速、壓痕小, 用於測定鋼鐵、有色金屬、硬質合金等的硬度。
(2)布氏硬度計
布氏硬度是在1900年由瑞典工程師提出. 由於在試樣表面上壓出的壓痕較大,尤其使用於測量組織不均勻好晶粒粗大的材料. 布氏硬度值與抗拉輕度之間存在一定的換算關系.
用直徑D的淬火鋼球或硬質合金球作壓頭,以相應的試驗力F壓入試件表面,經規定的保持時間後,卸除試驗力,得到一直徑為d的壓痕。用試驗力除以壓痕表面積,所得值即為布氏硬度值。用HBS或HBW表示。
2003年以後,我國已經等效採用國際標准,取消了鋼球壓頭,全部採用硬質合金球頭。因此HBS停止使用,全部用HBW表示布氏硬度符號。很多時候布氏硬度僅用HB表示,指的就是HBW。不過在文獻論文中HBS仍時有所見。
布氏硬度測量法適用於鑄鐵、非鐵合金、各種退火及調質的鋼材,不宜測定太硬、太小、太薄和表面不允許有較大壓痕的試樣或工件。
(3)維氏硬度計
維氏硬度試驗方法是英國史密斯(R.L.Smith)和塞德蘭德(C.E.Sandland)於1925年提出。英國的維克斯阿姆斯特朗(Vickers-Armstrong)公司首先製造.
維氏硬度測量原理與布氏硬度相似。採用相對面夾角為136°金剛石正四棱錐壓頭,試驗時,在一定載荷的作用下,試樣表面上壓出一個四方錐形的壓痕,測量壓痕對角線長度,藉以計算壓痕的表面積,載荷除以表面積的數值就是試樣的硬度值,用符號HV表示。
維氏硬度測量范圍大,壓痕小,一般用來測量較薄的黑色金屬、有色金屬、硬質合金,陶瓷,以及滲碳、滲氮等表面硬化層。
硬度計
㈡ 硬度測量方法
硬度測量方法的選擇依據材料特性、工件厚度以及對測量精度的需求。以下是幾種常見的硬度測量方法及其特點:
洛氏硬度,以測量壓入深度為原理,優點在於操作簡便,工作效率高,適用於快速測定多種材料的硬度,如較薄工件和成品。但其精度較低,需要多次測量取平均值,且金剛石壓頭的生產與測量機構精度存在局限。
維氏硬度測量范圍廣泛,適合測量高硬度和較軟材料,精度較高,尤其在測量板材、帶材時效果顯著。但試驗力較大,測量效率較低,不適合太小或高硬度材料的測量,以及成品硬度檢測。
布氏硬度則以較大的壓頭和試驗力為特點,壓痕明顯,可測出較大范圍的性能,適合測量灰鑄鐵等粗晶粒材料,但對表面破壞較大,不適合成品測量,適合原料及半成品硬度測量。
顯微硬度壓痕極小,適合無損檢測,適用於測量微小零件和表面硬化層硬度,具有多種壓頭形狀,適用於特殊材料和形狀的測量。
努氏硬度測量精度更高,尤其適合測量薄層硬度,且壓痕周圍脆裂傾向小,適用於高硬度金屬陶瓷材料及脆性材料的測量。
肖氏硬度操作簡便,試驗力小,對工件破壞小,適用於大型工件現場測量,如軋輥、大齒輪等,是軋輥性能評估的重要指標之一。
材料局部抵抗硬物壓入其表面的能力稱為硬度。固體對外界物體入侵的局部抵抗能力,是比較各種材料軟硬的指標。由於規定了不同的測試方法,所以有不同的硬度標准。各種硬度標準的力學含義不同,相互不能直接換算,但可通過試驗加以對比。早在1822年,Friedrich mohs提出用10種礦物來衡量世界上最硬的和最軟的物體,這是所謂的摩氏硬度計。硬度試驗是機械性能試驗中最簡單易行的一種試驗方法。為了能用硬度試驗代替某些機械性能試驗,生產上需要一個比較准確的硬度和強度的換算關系。
㈢ 硬度的常用試驗方法有哪些
硬度的常用試驗方法主要有以下幾種:
指甲劃痕法:
小刀劃痕法:
玻璃劃痕法:
莫氏硬度計測試法:
這些方法從簡單的日常觀察到精密的科學測量,為我們提供了評估材料硬度的有效手段。
㈣ 常用的硬度試驗方法有哪幾種
常用的硬度試驗方法主要有三種:布氏硬度、洛氏硬度和維氏硬度。
首先,布氏硬度試驗是一種通過測量壓痕直徑來計算硬度值的方法。它通常使用直徑為10毫米的鋼球或碳化鎢球作為壓頭,在規定的試驗力下壓入材料表面,保持一定時間後卸除負荷。這種方法適用於較軟的金屬,如鑄鐵、鋼和有色金屬。布氏硬度的優點是測量結果較為准確,能夠反映材料的平均硬度,但缺點是壓痕較大,對材料表面有一定損傷,因此不適用於檢測成品件。
其次,洛氏硬度試驗是一種廣泛應用的硬度測量方法。它採用不同的壓頭和試驗力組合,根據具體情況選擇適當的標尺,如HRA、HRB、HRC等。在測量過程中,通過測量壓頭進入材料的深度差異來計算硬度值。洛氏硬度試驗的優點是操作簡便、迅速,可以直接讀出硬度值,適用於從非常軟到非常硬的金屬材料。然而,它的缺點是壓痕較小,對材料有偏析及組織不均勻的情況時,測量結果分離度大,再現性較差。
最後,維氏硬度試驗是一種通過測量壓痕對角線長度來計算硬度值的方法。它採用正四棱錐金剛石壓頭,在較小的試驗力下對樣品進行壓入,保持一定時間後卸載。維氏硬度試驗特別適用於測量薄材料和微小零件以及硬質塗層和表面處理層的硬度。其優點是精度高,能夠精確測定細微部位的硬度值,但缺點是試驗操作較麻煩,一般在生產上很少使用,多用於實驗室及科研方面。
綜上所述,布氏硬度、洛氏硬度和維氏硬度是三種常用的硬度試驗方法,它們各有特點和適用范圍,在實際應用中需要根據具體要求和材料特性進行選擇。