㈠ 硬度测试最常用的三种方法
常用的三种硬度方式有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度,具体如下:
(1)洛氏硬度计
1914年,由美国的H.M.Rockwell S.P.Rockwell共同设计了第一台洛氏硬度计. 洛氏硬度试验是一种压痕硬度试验, 试验快速.
用锥顶角为120°的金刚石压头或球压头,在先后施加的初始试验力和总试验力的作用下压入试样表面. 在总试验力作用下保持规定时间后, 卸除主试验力,保留初试验力,测量其压痕深度差表示洛
洛氏硬度试验操作简便、迅速、压痕小, 用于测定钢铁、有色金属、硬质合金等的硬度。
(2)布氏硬度计
布氏硬度是在1900年由瑞典工程师提出. 由于在试样表面上压出的压痕较大,尤其使用于测量组织不均匀好晶粒粗大的材料. 布氏硬度值与抗拉轻度之间存在一定的换算关系.
用直径D的淬火钢球或硬质合金球作压头,以相应的试验力F压入试件表面,经规定的保持时间后,卸除试验力,得到一直径为d的压痕。用试验力除以压痕表面积,所得值即为布氏硬度值。用HBS或HBW表示。
2003年以后,我国已经等效采用国际标准,取消了钢球压头,全部采用硬质合金球头。因此HBS停止使用,全部用HBW表示布氏硬度符号。很多时候布氏硬度仅用HB表示,指的就是HBW。不过在文献论文中HBS仍时有所见。
布氏硬度测量法适用于铸铁、非铁合金、各种退火及调质的钢材,不宜测定太硬、太小、太薄和表面不允许有较大压痕的试样或工件。
(3)维氏硬度计
维氏硬度试验方法是英国史密斯(R.L.Smith)和塞德兰德(C.E.Sandland)于1925年提出。英国的维克斯阿姆斯特朗(Vickers-Armstrong)公司首先制造.
维氏硬度测量原理与布氏硬度相似。采用相对面夹角为136°金刚石正四棱锥压头,试验时,在一定载荷的作用下,试样表面上压出一个四方锥形的压痕,测量压痕对角线长度,借以计算压痕的表面积,载荷除以表面积的数值就是试样的硬度值,用符号HV表示。
维氏硬度测量范围大,压痕小,一般用来测量较薄的黑色金属、有色金属、硬质合金,陶瓷,以及渗碳、渗氮等表面硬化层。
硬度计
㈡ 硬度测量方法
硬度测量方法的选择依据材料特性、工件厚度以及对测量精度的需求。以下是几种常见的硬度测量方法及其特点:
洛氏硬度,以测量压入深度为原理,优点在于操作简便,工作效率高,适用于快速测定多种材料的硬度,如较薄工件和成品。但其精度较低,需要多次测量取平均值,且金刚石压头的生产与测量机构精度存在局限。
维氏硬度测量范围广泛,适合测量高硬度和较软材料,精度较高,尤其在测量板材、带材时效果显着。但试验力较大,测量效率较低,不适合太小或高硬度材料的测量,以及成品硬度检测。
布氏硬度则以较大的压头和试验力为特点,压痕明显,可测出较大范围的性能,适合测量灰铸铁等粗晶粒材料,但对表面破坏较大,不适合成品测量,适合原料及半成品硬度测量。
显微硬度压痕极小,适合无损检测,适用于测量微小零件和表面硬化层硬度,具有多种压头形状,适用于特殊材料和形状的测量。
努氏硬度测量精度更高,尤其适合测量薄层硬度,且压痕周围脆裂倾向小,适用于高硬度金属陶瓷材料及脆性材料的测量。
肖氏硬度操作简便,试验力小,对工件破坏小,适用于大型工件现场测量,如轧辊、大齿轮等,是轧辊性能评估的重要指标之一。
材料局部抵抗硬物压入其表面的能力称为硬度。固体对外界物体入侵的局部抵抗能力,是比较各种材料软硬的指标。由于规定了不同的测试方法,所以有不同的硬度标准。各种硬度标准的力学含义不同,相互不能直接换算,但可通过试验加以对比。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。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。
㈢ 硬度的常用试验方法有哪些
硬度的常用试验方法主要有以下几种:
指甲划痕法:
小刀划痕法:
玻璃划痕法:
莫氏硬度计测试法:
这些方法从简单的日常观察到精密的科学测量,为我们提供了评估材料硬度的有效手段。
㈣ 常用的硬度试验方法有哪几种
常用的硬度试验方法主要有三种:布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。
首先,布氏硬度试验是一种通过测量压痕直径来计算硬度值的方法。它通常使用直径为10毫米的钢球或碳化钨球作为压头,在规定的试验力下压入材料表面,保持一定时间后卸除负荷。这种方法适用于较软的金属,如铸铁、钢和有色金属。布氏硬度的优点是测量结果较为准确,能够反映材料的平均硬度,但缺点是压痕较大,对材料表面有一定损伤,因此不适用于检测成品件。
其次,洛氏硬度试验是一种广泛应用的硬度测量方法。它采用不同的压头和试验力组合,根据具体情况选择适当的标尺,如HRA、HRB、HRC等。在测量过程中,通过测量压头进入材料的深度差异来计算硬度值。洛氏硬度试验的优点是操作简便、迅速,可以直接读出硬度值,适用于从非常软到非常硬的金属材料。然而,它的缺点是压痕较小,对材料有偏析及组织不均匀的情况时,测量结果分离度大,再现性较差。
最后,维氏硬度试验是一种通过测量压痕对角线长度来计算硬度值的方法。它采用正四棱锥金刚石压头,在较小的试验力下对样品进行压入,保持一定时间后卸载。维氏硬度试验特别适用于测量薄材料和微小零件以及硬质涂层和表面处理层的硬度。其优点是精度高,能够精确测定细微部位的硬度值,但缺点是试验操作较麻烦,一般在生产上很少使用,多用于实验室及科研方面。
综上所述,布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度是三种常用的硬度试验方法,它们各有特点和适用范围,在实际应用中需要根据具体要求和材料特性进行选择。