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《顯微努氏硬度5肖氏硬度硬度試驗的分類課件.ppt》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、金屬材料的硬度主要內(nèi)容硬度試驗的分類、物理意義和特點硬度試驗1）布氏硬度2）洛氏硬度3）維氏硬度4）顯微硬度顯微維氏硬度、顯微努氏硬度5）肖氏硬度一、硬度試驗的分類、物理意義和特點1.硬度試驗的分類硬度試驗靜載壓入法刻劃法壓入法加載速度載荷、壓頭表示方法布氏硬度洛氏硬度維氏硬度顯微硬度肖氏硬度動載壓入法刻劃法只能對硬度作定性評估，工程中已經(jīng)很少使用或者：壓入法、回跳法、刻劃法2.硬度試驗的物理意義1）壓入法：材料表面抵抗物體壓入引起的塑性變形的抗力2）刻劃法：材料抵抗表面局部斷裂的能力3）回跳法：材料彈性變
2、形功的大小硬度值：表征材料的彈性、塑性、形變強化、強度和韌性等一系列不同物理量組合的一種綜合性能指標(biāo)3.硬度試驗的特點1）應(yīng)力狀態(tài)軟性系數(shù)最大（α>2），塑性和脆性材料都可以測量，甚至像玻璃、陶瓷、金剛石等脆性材料，在硬度試驗時，也表現(xiàn)為塑性狀態(tài)2）實驗方法簡單，無須加工試樣3）造成的表面損傷小，基本屬于“無損”或微損檢測范圍4）與其他靜載荷下的力學(xué)性能指標(biāo)之間存在一定關(guān)系，如可以由硬度大致推測強度值5）測量范圍大可至多個晶粒，小可測單個晶粒，甚至幾個原子范圍（納米壓痕儀(NanoIndenter)）二、硬
3、度試驗1.布氏硬度1）布氏硬度測試法1900年瑞典布利奈爾(Brinell)說明:a）布氏硬度值的大小是壓痕單位面積上所承受的壓力b）布氏硬度值一般不標(biāo)出單位c）只要測量出壓痕直徑，就可以得出硬度值d）硬度值越高，表示材料越硬e）若測量數(shù)據(jù)能相互比較，必須載荷和鋼球直徑恒定壓痕相似原理如果只采用一種載荷和鋼球直徑，則a）對于硬材料合適時，對較軟材料不合適（鋼球全部陷入材料內(nèi)部）b）對于厚材料合適時，對薄材料不合適（薄材料被壓透）c）對于大尺寸材料合適時，對小尺寸材料不合適（試樣不能有過大的壓痕）最終結(jié)果：不
4、同場合采用不同載荷和鋼球直徑問題：對同一材料，不同P和D必須得到相同的硬度值解決方法：建立P和D的匹配關(guān)系，使不同P和D形成的壓痕在幾何形狀上相似（壓痕相似原理）2）壓痕相似原理壓痕相似原理得到相同的硬度值壓痕幾何形狀相似壓入角φ相等3）布氏硬度實驗需要注意的問題a）GB231-84規(guī)定了7種P/D2的值，不同材料選擇不同值先選擇壓頭直徑D，再根據(jù)材料性質(zhì)選P/D2，最后計算出P根據(jù)試樣厚度選擇壓頭直徑：試樣厚度大于10倍的壓痕深度；試樣厚度足夠時，選擇D=10mmc）測試時保持所加壓力與試樣表面垂直，壓力
5、施加均勻平穩(wěn)d）壓力保持時間：鋼鐵材料10s，有色金屬30s，軟金屬60se）使用的壓頭材質(zhì)不同，布氏硬度的符號不同HBS－淬火鋼球；HBW－硬質(zhì)合金球f）硬度表示法：硬度符號前數(shù)字為硬度值，后面數(shù)字為實驗條件，依次為壓頭直徑(mm)、壓力(kgf)和保持時間(s)200HBS10/3000/30500HBW5/750（保持時間10~15s不標(biāo)注）4）布氏硬度實驗的優(yōu)缺點和適用范圍優(yōu)點：a）壓頭直徑和壓力大，因而壓痕面積大，能反映較大范圍內(nèi)材料各組成相綜合影響的平均性能；適用于灰鑄鐵、軸承合金等具有粗大晶粒
6、或粗大相的材料b）壓痕面積大，測量不受個別組成相以及微小不均勻度的影響，實驗數(shù)據(jù)穩(wěn)定，重復(fù)性強c）布氏硬度值和抗拉強度存在一定換算關(guān)系，可制定換算表k為材料常數(shù)缺點：a）壓痕面積大，對表面有要求的樣品不利，需要在圖紙上注明測量位置b）不能用于測定薄壁件或表面硬化層的硬度c）淬火鋼球壓頭測定HB<450的材料硬度；硬質(zhì)合金球壓頭測量值可達到650HB；HB>450時壓力過大，損壞壓頭洛氏硬度2.洛氏硬度1919年洛克威爾(Rockwell)1)試驗方法：硬質(zhì)壓頭：頂角為1200的金剛石圓錐體制成軟質(zhì)壓頭：直徑
7、為1.588mm（1/16英寸）的鋼球用壓痕深度h的大小來衡量材料的硬度說明:a）材料越硬，h越?。徊牧显杰?，h越大人為規(guī)定：常數(shù)K減去壓痕深度h的值為洛氏硬度單位；壓痕深度每增加0.002mm，硬度降低1個單位金剛石壓頭：K=0.2mm；鋼球壓頭：K=0.26mmb）采用不同的壓頭和不同的總載荷，可以組成不同的洛氏硬度標(biāo)尺，測定不同硬度范圍c）測定洛氏硬度，試樣表面應(yīng)為平面；在圓柱面或球面上測量時，硬度值比真實值低，需要修正圓柱面球面2)表面洛氏硬度洛氏硬度載荷較大，不宜用于測量極薄試樣和表面硬化層表面洛
8、氏硬度與普通洛氏硬度的不同：a）預(yù)載荷和總載荷比較小b）常數(shù)K=0.1mm（壓痕殘余深度為0.1mm時的洛氏硬度為零），深度每減小0.001mm，表面洛氏硬度升高一個單位3）洛氏硬度優(yōu)缺點優(yōu)點：a）硬度值可從表盤上直接讀出，簡便迅速，工效高b）表面損傷較小，可用于成品零件的質(zhì)量檢驗c）有預(yù)加載荷，可消除表面輕微不平度對結(jié)果的影響缺點:a）洛氏硬度人為定義，不同標(biāo)尺的洛氏硬度值無法比較b）壓痕小，硬度值對組織不均勻
