硬度測(cè)試材料

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1、材料硬度測(cè)量的方法一、材料硬度定義材料局部抵抗鎖物壓入其表面的能力稱為硬度。鎖度是衡量金屬材料軟鎖程度的一項(xiàng)重要的性能指標(biāo)，它既可理解為是材料抵抗彈性變形、犁性變形或破壞的能力，也可表述為材料抵抗殘余變形和反破壞的能力。硬度不是一個(gè)簡(jiǎn)單的物理概念，而是材料彈性、塑性、強(qiáng)度和韌性等力學(xué)性能的綜合指標(biāo)。二、硬度的測(cè)量方法2.1硬度測(cè)量方法的分類硬度試驗(yàn)根據(jù)其測(cè)試方法的不同可分為靜壓法(如布氏硬度、洛氏硬度、維氏硬度等)、劃痕法(如莫氏硬度)、回跳法(如肖氏碩度)及顯微硬度、高溫硬度等多種方法。2.2

2、硬度測(cè)量方法2.2.1布氏硬度1＞定義布氏硬度(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(cè)金屬表面，保持規(guī)定時(shí)間，然后卸荷，測(cè)最被測(cè)表面壓痕肓徑。布氏硬度值是載荷除以斥痕球形表面積所得的商。一般為：以一定的載荷(一般3000kg)把一定大小(直徑一般為lOnrni)的淬哽鋼球壓入材料表而，保持一段時(shí)間，去載后，負(fù)荷與其壓痕而積Z比值，即為布氏硬度值(HB),單位為公斤力/mm2(N/mm2)。2、計(jì)算公式：HBS(HBW)=—=2：A7rD(D-yjD2-d2)D■鋼

3、球或映質(zhì)合金球直徑；F■壓入式樣表面的試驗(yàn)力；小測(cè)最試樣表血的壓痕肓徑。A-壓痕面積。3、測(cè)量方法：用臺(tái)式碩度計(jì)測(cè)量布氏硬度時(shí)，硬度計(jì)的壓頭是鋼球壓頭，在一定的壓力下壓入被測(cè)表而而得到一個(gè)圓形壓痕，再用讀數(shù)顯微鏡測(cè)量圓形壓痕的肓徑，然后在布氏硬度表中查找相應(yīng)的碩度值，即被測(cè)試樣的碩度值。布氏硬度以HB[N(kgf/mm2)]表示(HBSHBW)(參照GB/T231-1984),布氏硬度試驗(yàn)條件的選擇如同洛氏硬度試驗(yàn)關(guān)于標(biāo)尺的選擇一樣，布氏硬度試驗(yàn)也耍遇到試驗(yàn)條件的選擇問(wèn)題，即試驗(yàn)力F和壓頭球直

4、徑D的選擇。這種選擇不是任意的,而是要遵循一定的規(guī)則，并且要注意試驗(yàn)力和壓頭球總徑的合理搭配，應(yīng)用起來(lái)比洛氏硬度試驗(yàn)略顯復(fù)雜。布氏硬度試驗(yàn)最常用的試驗(yàn)條件是采用10mm直徑的球壓頭,3000kg試驗(yàn)力。這-?條件最能體現(xiàn)布氏硬度的特點(diǎn)。但是由于試樣材質(zhì)不同，硬度不同，試樣大小，薄厚也不同，一種試驗(yàn)力，-種壓頭自然不能滿足要求。在試驗(yàn)力和壓頭球直徑的選擇方面需要遵循的規(guī)則有2個(gè)。規(guī)則一，要使試驗(yàn)力和球壓頭直徑的平方之比為一個(gè)常數(shù)。即F/D2=F1/D12=F2/D22=K布氏硬度壓痕相似原理這個(gè)規(guī)

5、則來(lái)源于和似律。根據(jù)相似律，在圖中不同直徑的球壓頭DI、D2在不同的試驗(yàn)力Fl、F2作用下壓入試樣表面，壓痕直徑dl、d2是不同的，但是只要壓入角1、2相同，壓痕就具有相似性。這吋試驗(yàn)力和壓頭球總徑的平方之比就是一個(gè)常數(shù)。在這種條件下，采用不同的試驗(yàn)力和不同直徑的球壓頭，在同一試樣上測(cè)得的硬度值是相同的,在不同的試樣上測(cè)得的硬度值是可以相互比較的。試驗(yàn)力與壓頭球自徑平方之比在采用公斤力的舊標(biāo)準(zhǔn)中表示為F/D2,在采用牛頓力的新標(biāo)準(zhǔn)中表示為0.102F/D2。規(guī)則二，試驗(yàn)后要使壓痕直徑處于以下范圍

6、：0.24DvdV0.6D否則試驗(yàn)結(jié)果是無(wú)效的，應(yīng)選擇合適的試驗(yàn)力重新試驗(yàn)。人們的人量試驗(yàn)表明，當(dāng)壓頭直徑在0.24D?0.6DZ間吋，測(cè)得的硬度值?試驗(yàn)力大小無(wú)關(guān)。布氏碩度試驗(yàn)可選擇的試驗(yàn)力從3000kg到1kg大約有20個(gè)級(jí)別。布氏硬度試驗(yàn)可選擇的壓頭直徑為10mm.5mm、2.5mm、1mm共4種。布氏硬度試驗(yàn)可選擇的0.102F/D2值為30、15、10、5、2.5、1共6禾中。標(biāo)準(zhǔn)GB/T231.1-2002中規(guī)定的試驗(yàn)條件如下表所示。硬度符號(hào)球直徑D/mm試驗(yàn)力-壓頭球直徑平方的比率

7、H102F/D2試驗(yàn)力F/NHBW10/3000103029420HBW10/1500101514710HBW10/100010109807KBW10/5001054903KBW10/250102.52452KBW10/100101980.7HBW5/7505307355HB肖5/2505102452HBW5/125551226HBW5/62.552.5612.9HBW5/2551245.2HBW2.5/187.52.5301839HBW2.5/62.52.510612.9HBW2.5/31.2

8、52.55306.5HBW2.5/15.6252.52.5153.2HBW2.5/6.252.5161.29HBW1/30130294.2HBW1/1011098.07HBW1/51549.03HBW1/2.512.524.52HBW1/1119.807標(biāo)準(zhǔn)GB/T231.1-2002中規(guī)定試驗(yàn)力和壓頭直徑平方Z比(0.102F/D2)應(yīng)按材料的種類和硬度范圍來(lái)選擇，如F表所示材料布氏硬度HRW試驗(yàn)力-壓頭球直徑平方的比率0.102F/D2鋼、標(biāo)合金、鈦合金30鑄鐵<140>1401030洞及洞