检测能力 | 硬度试验,检测材料性能的重要指标之一

金属的硬度,是指金属表面局部体积内抵抗因外物压入而引起的塑性变形的抗力,硬度越高表明金属抵抗塑性变形的能力越强,金属产生塑性变形越困难。

 

硬度本身不是一个单纯的确定的物理量,而是由材料的弹性、塑性等一系列力学性能组成的综合性指标。

 

硬度试验的目的

硬度试验是检测材料性能的重要指标之一,主要目的是测量材料的适用性,并通过对硬度的测量间接了解该材料的其他力学性能,因此硬度检测在生产过程中对监控产品质量和完善工艺条件等方面有非常重要的作用。

硬度试验因其具有测量迅速、经济渐变且不破坏试样的特点,是工程材料应用极为普遍的方法,也是检测材料性能最容易的方法之一。

 

硬度试验方法

根据试验方法和适应范围的不同,测定硬度的方法很多,实际常使用的硬度试验方法有:布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度等。

 

1、布氏硬度:HB

采用直径为D的球形压头,以相应的试验力F压入材料的表面,经规定保持时间后卸除试验力,用读数显微镜测量残余压痕平均直径d,用球冠形压痕单位表面积上所受的压力表示硬度值。

HBS——表示用淬火钢球压头测量的布氏硬度值。适用范围:小于450;

HBW——表示用硬质合金压头测量的布氏硬度值。适用范围:450~650

 

2、洛氏硬度:HR

用金刚石圆锥或淬火钢球压头,在试验压力F 的作用下,将压头压入材料表面,保持规定时间后,去除主试验力,保持初始试验力,用残余压痕深度增量计算硬度值。根据材料硬度的不同,分三种不同的标度:

HRA: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:采用100kg载荷和直径淬硬的钢球求得的硬度,用于硬度较低的材料,如铸铁等

HRC: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

 

3、维氏硬度:HV

与布氏硬度相似。采用相对面夹角为136°金刚石正四棱锥压头,以规定的试验力F压入材料的表面,保持规定时间后卸除试验力,用正四棱锥压痕单位表面积上所受的平均压力表示硬度值。

维氏硬度表示为HV,维氏硬度符号HV前面的数值为硬度值,后面为试验力值。标准的试验保持时间为10~15S。如果选用的时间超出这一范围,在力值后面还要注上保持时间。例如:

600HV30—表示采用30kg的试验力,保持时间10~15S时得到的硬度值为600。

600HV30/20—表示采用30kg的试验力,保持时间20S时得到的硬度值为600。

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