表示材料抵抗硬物体压入其表面的能力。它是金属材料的重要性能指标之一。一般硬度越高,耐磨性越好。
1.里氏硬度(Dietmar Leeb)
里氏硬度是根据的里氏硬度测试原理利用的微处理器技术设计而成
2.布氏硬度(HB)
以一定的载荷(一般3000kg)把一定大小(直径一般为10mm)的淬硬钢球压入材料表面,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)。
3.洛氏硬度(HR)
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。根据试验材料硬度的不同,分三种不同的甓壤幢硎荆?HRA:是采用60kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度,用于硬度极高的材料(如硬质合金等)。
HRB:是采用100kg载荷和直径1.58mm淬硬的钢球,求得的硬度,用于硬度较低的材料(如退火钢、铸铁等)。
HRC:是采用150kg载荷和钻石锥压入器求得的硬度,用于硬度很高的材料(如淬火钢等)。
4. 维氏硬度(HV)
以120kg以内的载荷和顶角为136°的金刚石方形锥压入器压入材料表面,用材料压痕凹坑的表面积除以载荷值,即为维氏硬度值(HV)。
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。
以上硬度只是常用的几种,另外还有肖氏(HS)硬度、邵氏(HS)硬度、巴氏硬度、摩氏硬度等。实践证明,金属材料的各种硬度值之间,硬度值与强度值之间具有近似的相应关系。因为硬度值是由起始塑性变形抗力和继续塑性变形抗力决定的,材料的强度越高,塑性变形抗力越高,硬度值也就越高。
硬度计注意事项: 除了各种硬度计使用时特殊注意事项外,还有一些共同的应注意的问题,现列举如下:
1、硬度计本身会产生两种误差:一是其零件的变形、移动造成的误差;二是硬度参数超出规定标准所造成的误差。对第二种误差,在测量前需用标准块对硬度计进行校准。对洛氏硬度计校正结果,差值在±1之内合格。差值在±2之内的稳定数值,可以给出修正值。差值在±2范围之外时则必需对硬度计进行校正维修或换其他硬度测试法测定。
洛氏硬度各标度有一事实上的适用范围,要根据规定正确选用。例如,硬度高于HRB100时,应采用HRC标度进行测试;硬度低于HRC20时应用HRB标度进行测试。因为超出其规定的测试范围时,硬度计的度及灵敏度较差,硬度值不准确,不宜使用。其他硬度测试法也都规定有相应的校正标准。校准硬度计用的标准块不能两面使用,因标准面与背面硬度不一定一致。一般规定标准块自标定日起一年内有效。
2、在更换压头或砧座时,注意接触部位要擦干净。换好后,要用一定硬度的钢样测试几次,直到连续两次所得硬度值相同为止。目的是使压头或砧座与试验机接触部分压紧,接触良好,以免影响试验结果的准确性。
3、硬度计调整后,开始测量硬度时,个测试点不用。因怕试样与砧座接触不好,测得的值不准确。特点测试完,硬度计处于正常运行机制状态后再对试样进行正式测试,记录测得的硬度值。
4、在试件允许的情况下,一般选不同部位至少测试三个硬度值,取平均值,取平均值作为试件的硬度值。
5、对形状复杂的试件要采用相应形状的垫块,固定后方可测试。对圆试件一般要放在V形槽中测试。
6、加载前要检查加载手柄是否放在卸载位,加载时动作要轻稳,不要用力太猛。加载完毕加载手柄应放在卸载位置,以免仪器长期处于负荷状态,发生塑性变形,影响测量度。
维氏、洛氏硬度
硬度:是材料抵抗局部塑性变形的能力,现在多用压入法测定。
注:各硬度值相互之间不能直接比较,只能通过硬度对照表换算。
一 、布氏硬度(HB)
1.测试用压头:直径为D的钢球或硬质合金球;
2.适用范围:对金属来讲,只适用于测定退火、正火、调质钢、铸铁及有色金属的硬度。
3.优点:测量误差小,数据稳定;
4.缺点:压痕大,不能用于太薄件或成品件。
5、布氏硬度计HBE-3000外形设计上美观大方,有使用简单方便,免计算查表等特点方便了广大用户的使用。布氏硬度试验是所有硬度试验中压痕的一种试验法,它能反映出材料的综合性能,不受试样组织显微偏析及成分不均匀的影响,所以它是一种精度较高的硬度试验法。
布氏硬度计HBE-3000技术参数:
总试验力(N):612.5,980,1225
布氏硬度试验(N):1837.5,2450,4900,7350,9800,14700,29400
硬度测量范围:8-650HBW(硬质合金钢球)
显微镜放大倍率:20X
试件允许高度(mm):220
压头中心到机身距离(mm):135
布氏硬度计电源电压:AC220V/50HZ
二、洛氏硬度(HR)
1.洛氏硬度的分类及适用范围:根据压头的材料及压头所加的负荷不同,洛氏硬度可分为:HRA、HRB、HRC。HRA 适用于测量硬质合金、表面淬火层或渗碳层;HRB 适用于测量有色金属和退火、正火钢等;HRC 适用于调质钢、淬火钢等。
2.洛氏硬度的优点:操作简单、压痕小、适用范围广;
3.洛氏硬度的缺点:测量结果分散度大。
4、洛氏硬度计R(D)-150A1是一款手动加卸试验力的洛氏硬度计,适用黑色金属、有色金属的洛氏硬度测定。广泛适用于工厂车间和计量部门。
洛氏硬度计R(D)-150A1技术参数:
初试验力(N):98
总试验力(N):588,980,1471
硬度示值读数方式:表式
试件允许高度(mm):170
压头中心到机身距离(mm):140
硬度测试范围:
(20-88)HRA
(20-100)HRB
(20-70)HRC
三、维氏硬度(HV)
1.测试用压头:金刚石四方角锥体,所加负荷较小;
2.维氏硬度的优点:保留了布氏硬度和洛氏硬度的优点,既可测量由极软到极硬的材料的硬度,又能相互比较。
3.维氏硬度计HVC-5A1是手动型维氏硬度计,而HVC-5D1型是自动转塔硬度计。本机采用高倍率光学测量系统,目镜鼓轮一次读数。可测定钢、有色金属、IC薄片、薄塑料、金属薄片、涂层、表面覆层、层压金属、热处理碳化层和淬火硬化层的深度与硬度梯度。
维氏硬度计HVC-5A1内置硬度计算器,可通过输入压痕对角线长度,直接在LCD屏幕上显示硬度值。
维氏硬度计HVC-5A1技术参数:
显微硬度标尺:HV0.2,HV0.5,HV1.0,HV2.0,HV3.0,HV5.0
显示:保持时间,硬度值,试验力
试验力(kgf):0.2 - 0.5 - 1.0 - 2.0 - 3.0 - 5.0
加载控制:自动(加载/保持/卸载)
试验力保持时间(s):1~99
试验力选择:外置式选力旋钮,试验力显示在LCD屏上
物镜:10×,20×
目镜放大倍数:10×
总放大倍数(μm):100×, 200×
测量范围(μm):400
分辨率(μm):0.5
测量范围:(5-3000)HV
XY试台尺寸(mm):100×100
行程范围(mm):25×25
最小读数(mm):0.01
试件高度(mm):85
试件宽度(mm):120(从压头中心线至机壁距离)
输出:内置式微打(选配)、RS232串行接口
维氏硬度计电源电压:AC220V/50HZ
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