材料的硬度如何确定
材料多种多样,不同的材料其对硬度的要求和标准也不同,如何确定硬度是否合格呢?则需要用到以下硬度计来确定。
(1)洛氏硬度
是以压痕塑性变形深度来确定硬度值指标。以0.002毫米作为一个硬度单位。当HB>450或者试样过小时,不能采用布氏硬度试验而改用洛氏硬度计量。它是用一个顶角120°的金刚石圆锥体或直径为1.59、3.18mm的钢球,在一定载荷下压入被测材料表面,由压痕的深度求出材料的硬度。
(2)布氏硬度布氏硬度(HB)一般用于材料较软的时候,如有色金属、热处理之前或退火后的钢铁。洛氏硬度(HRC)一般用于硬度较高的材料,如热处理后的硬度等等。
布氏硬度(HB)是以一定大小的试验载荷,将一定直径的淬硬钢球或硬质合金球压入被测金属表面,保持规定时间,然后卸荷,测量被测表面压痕直径。布氏硬度值是载荷除以压痕球形表面积所得的商。一般为:以一定的载荷将一定大小的淬硬钢球压入材料表面,便携式硬度计,保持一段时间,去载后,负荷与其压痕面积之比值,即为布氏硬度值(HB),单位为公斤力/mm2 (N/mm2)。测试载荷与测试钢球的直径需根据材料的实际性能再确定。
(3)维氏硬度维氏硬度试验方法是英国(R.L.Smith)和塞德兰德(C.E.Sandland)于1925年提出的。英国的维克斯—阿姆斯特朗(Vickers-Armstrong)公司试制了台以此方法进行试验的硬度计。和布氏、洛氏硬度试验相比,维氏硬度试验测量范围较宽,从较软材料到超硬材料,荣昌硬度计,几乎涵盖各种材料。
维氏硬度的测定原理基本上和布氏硬度相同,也是根据压痕单位面积上的载荷来计算硬度值。所不同的是维氏硬度试验的压头是金刚石的正四棱锥体。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。
1. 测试时被测样品必须平稳放置,支承可靠,确保在测试过程中无任何位移、变形,如支撑点不稳定,产生滑移,滚动,翘起等现象,并保证试验力能垂直施加于试件上。
2. 装、卸压头应认真仔细,保证顶端无损伤、无污染,维氏硬度计,安装面清洁无异物。禁止在压头与被测试样接触的状态下,切换试验力。
3、仪器在施加试验力或保持试验力的时间内,严禁调整或转动手轮鼓轮,否则会影响测值准确性,布氏硬度计,导致测试结果无效。
4、加力时读取硬度值的角度,在随后的测试中操作者应尽量保持目标角度不变,直到测试结束。从施加初试验力到施加总试验力的时间应不大于8秒钟。
5、磁力硬度计在使用金刚石压头时主试验力应加力到150kg,使用HRC硬度块,读数仪器数值的C标尺;使用球压头主试验力应加力到100kg,使用HRB硬度块,读数仪器数值的B标尺,如有混淆,会引起测值不准及仪器配件损坏。
6、压头属于耗材,使用一段时间后有损伤,损坏或磨损,会造成测值不准,请及时更换。球压头表面不容许汚垢、油脂及氧化物等存在,应保证球压头在硬度测试中不变形,试验后不应有损伤。
无缝钢管的内径在6.0mm以上,壁厚在13mm以下的退火无缝钢管材,可以采用W-B型韦氏硬度计,它测试非常快速、简便,适于对无缝钢管材做快速无损的合格检验。无缝钢管内径大于30mm,壁厚大于1.2mm的无缝钢管,采用洛氏硬度计,测试HRB、HRC硬度。无缝钢管内径大于30mm,壁厚小于1.2mm的无缝钢管,采用表面洛氏硬度计,测试HRT或HRN硬度。内径小于0mm,大于4.8mm的无缝钢管,采用管材专用洛氏硬度计,测试HR15T硬度。当无缝钢管内径大于26mm时,还可以用洛氏或表面洛氏硬度计测试管材内壁的硬度。
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