最常用的三种金属硬度测试方法

最常用的三种金属硬度测试方法 比较金属和合金硬度的方法?

比较金属和合金硬度的方法?

比较金属和合金硬度的方法?

大多数合金熔点低于任何组成金属的熔点;硬度一般大于其成分中任何金属的硬度;

三大硬度表示方法?

常用的硬度指标有三种:布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。

布氏硬度用HB表示,洛氏硬度用HR表示,维氏硬度用HV表示。

常用的材料硬度的测量方法有那些?

硬度用压痕法(布氏、洛氏和维氏)测量,硬度值表示材料表面抵抗另一物体压痕引起的塑性变形的能力。

用回弹法(肖氏和里氏)测量硬度,硬度值代表金属的弹性变形函数。

硬度采用划线法测量,硬度值表示金属抵抗表面局部开裂的能力。

测量硬度的标准有?

常用的硬度指标有布氏硬度(HB)、洛氏硬度(HR)和维氏硬度(HV),分别介绍。

布氏硬度HB

将一定大小(一般直径10mm)的硬化钢球,以一定的载荷(一般3000kg)压入材料表面,并保持一段时间。卸载后载荷与压痕面积的比值为布氏硬度值(HB),单位为千克力/平方毫米(N/mm2)。

布氏硬度测定准确可靠,布氏硬度范围为8 ~ 8 ~ 650 HB。但HB一般只适用于450N/mm2(MPa)以下的金属材料,不适用于硬钢或薄板。布氏硬度是钢管标准中应用最广泛的,这种材料的硬度常以压痕直径D来表示,直观方便。

洛氏硬度HR

当HBgt450或样品过小时,布氏硬度试验不能使用,可以用洛氏硬度测量代替。洛氏硬度是用规定的试验力将顶角为120°的金刚石锥或直径为φ 1.588 ㎜的硬化钢球压入试样表面而得到的。试验时,先加初始试验力,再加主试验力。压入试样表面后,去掉主试验力,在保留初始试验力的情况下,根据试样表面的压痕深度确定被测金属材料的洛氏硬度值。

洛氏硬度由h的大小决定,穿透深度h越大,硬度越低;反之,硬度越高。一般来说,根据人 的习惯概念,数值越大,硬度越高。因此,采用常数C减去H来表示硬度。并且每0.002㎜压痕深度作为一个硬度单位。这样得到的硬度值称为洛氏硬度值,用符号HR表示。

得到的洛氏硬度值HR是一个未知数,通常在试验时直接从试验机的指示器上读取。

根据测试材料的硬度,它可以用三种不同的标度来表示:

HRA:是在60kg的载荷下,用金刚石锥压机测得的硬度。用于硬度极高的材料(如硬质合金)。

HRB:硬度是用载重100kg、直径1.58mm的硬化钢球获得的,用于硬度较低的材料(如退火钢、铸件)铁等。).

HRC:是用150kg的载荷,用金刚石锥压机测得的硬度。用于硬度较高的材料(如淬火钢)。

在洛氏硬度的三个标度中,HRC是应用最广泛的。一般来说,淬火钢或工具是用HRC测量的。在中等硬度的情况下,洛氏硬度HRC和布氏硬度HBS的关系约为1: 10,例如40HRC相当于400HBS。例如,50HRC表示用HRC标尺测得的洛氏硬度为50。硬度值应在有效测量范围内(HRC为20-70)才有效。

维氏硬度HV

维氏硬度测试的原理类似于布氏硬度,根据压痕单位表面积上的测试力来计算硬度值。不同的是,压头采用一个夹角为136°的菱形正棱锥,以选定的试验力压入试样表面,按规定保持一定时间后,撤除试验力。压痕的表面积可以通过测量压痕的对角线长度来计算,测试力除以压痕的表面积得到的商就是维氏硬度值。

维氏硬度法应用范围广,特别适用于测量金属涂层、金属板材和化学热处理的表面硬度,其结果准确可靠。当试验力小于0.2 kgf (1.961N)时,可用于测量金相组织中不同相的硬度。

测试的优点和缺点

优点:①与布氏硬度试验和洛氏硬度试验相比,维氏硬度试验没有试验力与压头直径成比例关系的约束;(2)压头不存在变形问题;③压痕轮廓清晰,采用对角线长度测量,准确可靠,硬度值误差小。

缺点:硬度值需要先通过对角线长度测量,再通过计算或查表确定,效率不如洛氏硬度试验高。根据压头的形状、材料和载荷大小,硬度可以是布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度和显微硬度,适用于不同的材料。

肖氏硬度HS

肖氏硬度由回弹试验确定。测试方法如下:将冲击针从一定高度跌落到试样表面,冲击针会回弹,根据回弹的高度确定材料的硬度值。

肖氏硬度法的优点是简单易得,缺点是精度稍差。