1 硬度是材料機械性能的重要指標之一,而硬度試驗則是判斷金屬材料或零件
質量的重要手段。由于金屬的硬度與其它機械性能有相互對應關系,因此,大多數金屬材料可以通過測定硬度近似地的推算出其它機械性能,如強度、疲勞、蠕變和磨損等。
2 HR-150A手動洛氏硬度計是一種普及型的洛氏硬度測試儀器,適用于金屬材料的洛氏硬度試驗。其施加試驗力的速度由緩沖器來調節,試驗力的變換通過變荷手輪的旋轉而獲得,本儀器操作簡便迅速,性能穩定,使用廣泛。
在現中國工廠中布氏硬度可能是應用廣泛的指標了,它采用壓痕實驗,方法簡單,結果準確可靠,將作為參照系的鋼球或硬質合金球壓人被測物表面,卸除后來測量壓痕直徑。可以采用公式計算,實際在測量的時候也可以直接用硬度看鏡看壓痕直徑,和對照表上的直徑對應參考下以判斷硬度是否合格,這種方法其實比較省事。
不過布氏硬度這種測量方法不適用于較硬的鋼(比如,硬度計多少錢一臺,收割機上的刀片)或太薄的板材(布氏硬度的打點造成的壓痕直徑較大,會直接在工件上留下一個坑,太薄的板件很可能被打穿),什么量具的設計總是有個測量范圍的。布氏硬度施展不了的地方,就需要別的硬度測量來補充。主要是洛氏硬度,洛氏硬度的測量在原理上和布氏硬度一樣,也是壓痕試驗,它可以測量從極軟到極硬的金屬材料,布氏硬度計,不過洛氏硬度的壓痕(俗稱“打點”)比布氏硬度測量要小,它的準確性不如布氏硬度,洛氏硬度在機械行業中往往作為布氏硬度的補充應用。
然后是維氏硬度,它的測量方法其實也是壓痕實驗,計算方法是常數乘以試驗力除以壓痕面積所得的商。它的特點是可以測量非常薄的金屬材料和表面層的硬度測量。它擁有布氏硬度和洛氏硬度的主要優點并克服了它們無法測量極薄材料的缺點,但是維氏硬度的測量比較麻煩,它在工業生產中一般很少用。
這些不同的硬度的分類,有的是測量方法不同,有的是應用的場合不同,互為補充,所以盡管可以用儀器方便的換算幾種硬度的值,維氏硬度計,但是標準和方法是無法統一的,因為現在工具越來越發達,可以直接用計算工具來換算,也不用過去那么費勁去查表去手工換算,渝北區硬度計,所以人們也并沒有什么不便。
材料的硬度如何確定
材料多種多樣,不同的材料其對硬度的要求和標準也不同,如何確定硬度是否合格呢?則需要用到以下硬度計來確定。
(1)洛氏硬度
是以壓痕塑性變形深度來確定硬度值指標。以0.002毫米作為一個硬度單位。當HB>450或者試樣過小時,不能采用布氏硬度試驗而改用洛氏硬度計量。它是用一個頂角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。
(2)布氏硬度布氏硬度(HB)一般用于材料較軟的時候,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載荷,將一定直徑的淬硬鋼球或硬質合金球壓入被測金屬表面,保持規定時間,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,保持一段時間,去載后,負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材料的實際性能再確定。
(3)維氏硬度維氏硬度試驗方法是英國(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)公司試制了臺以此方法進行試驗的硬度計。和布氏、洛氏硬度試驗相比,維氏硬度試驗測量范圍較寬,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,也是根據壓痕單位面積上的載荷來計算硬度值。所不同的是維氏硬度試驗的壓頭是金剛石的正四棱錐體。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,借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。
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