金属硬度检测方法有哪些?

硬度是判断金属力学性能常用的指标之一,对于被检测材料而言,硬度是代表着在一定压头和试验力作用下所反映出的弹性、塑性、强度、韧性及磨损抗力等多种物理量的综合性能,由于通过硬度试验可以反映金属材料在不同的化学成分、组织结构和热处理工艺条化下性能的差异,因此硬度试验广泛应用于金属性能的检验、监督热处理工艺质量和新材料的研制。

 

金属硬度检测按试验力施加速度分为一般有两种试验方法。

 

一种是静态试验方法,包括布氏、洛氏、维氏,努氏、巴氏等,其中布、洛、维三种试验方法是应用比较普遍。

 

另一种试验方法是动态试验法,包括肖氏和里氏硬度试验法。动态试验法主要适用于重型、大型的、不可移动金属工件的硬度检测。

 

 

一、静态试验法

 

静态试验法是指施加试验力时是缓慢无冲击的,硬度的测定取决于被测物表面压痕的状况,也就是压痕的深度、投影面积或凹印面积的大小。

 

1、洛氏硬度检测方法

 

使用120°金刚石压头测量,测量方法简单。由于金刚石压头和两种的直径钢球作为压头,有三种检测力,可以测量较软和较硬的材料硬度,使用范围广,适用于刃具、模具、工具等成品金属硬度检测。

 

2、布氏硬度检测方法

 

压力较大,压痕的直径大,适用于铸钢、合金材料、退火处理后的钢材等大晶粒金属材料硬度测量。但是操作时间较长,对不同软硬的金属材料要选择和更换压头和检测力,压痕测量也比较费时间。

 

3、维氏硬度检测方法

 

采用四面角为136°的正四棱锥体金刚石压头,除了特别小和薄试样层的金属材料外,可以测量所有金属,对任意相同的材料改变检测力后得到的硬度值是相同的或相近的。

 

 

二、动态试验法

 

动态试验法是指施加试验力特点是动态和具有冲击力的。

 

1、肖氏硬度检测方法

 

采用标准冲头从一定高度自由落于金属表面,由于金属的弹性变形使其回弹到一定高度,落下的高度与回弹高度的比值计算肖氏硬度,适用于测量已经安装好的工件金属材料。

 

2、里氏硬度检测方法

 

采用冲击体在弹力作用下冲击金属材料表面,利用计算距离被测金属表面1mm处的冲击速度和回弹速度的比值计算出里氏硬度,适用于重型、大型、已安装好的金属材料硬度测量。

 

 

三、两种试验方法的优缺点

 

静态试验方法多为需要用到台式硬度计,测量结果精确但体积大,比较重,测试时间久。无法到现场进行测量也无法测量大型工件。且布氏、洛氏硬度计压痕较大,对材料损伤比较大,维氏使用光学测量对操作人员要求较高。

 

动态试验方法为便携式硬度制,体积小,重量轻,方便携带。并且内置多种硬度制式切换功能,可以轻松切换到其他硬度制,不用人工查表换算。

 

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