《机械工程材料》实验指导书实验一硬度试验.doc

机械工程材料 实 验 指 导 书 实验一 硬度实验 【实验目的】1．进一步加深对硬度概念的理解。2．了解布氏、洛氏硬度计的构造和作用原理。3．熟悉布氏硬度、洛氏硬度的测定方法和操作步骤。【实验设备及材料】布氏硬度计、洛氏硬度计、读数显微镜、试样(钢、铸铁或有色金属)一组。【实验】硬度计的原理是：将一定直径球体压入试样表面，保持一定的时间后卸除试验力，测量试样表面的压痕直径，用试验力出一压痕表面面积计算硬度。1.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) 布氏硬度计适用于铸铁等晶粒粗大的金属材料的测定。2.洛氏硬度（HR）当HB大于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。 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，分三种不同的硬度标尺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）。一、布氏硬度实验【布氏硬度计】THBS-3000DA采用电子自动加荷，计算机软件编程，高倍率光学测量，采用自动数字式编码器直接测量，测试结果LCD显示。 THBS-3000DA型布氏硬度试验机【试样的技术条件】1．试样的试验面应制成光滑平面，不应有氧化皮及污物。试验面应能保证压痕直径Ra值一般不应大于8μm。2．在试样制备过程中，应尽量避免由于受热及冷加工对试样表面硬度的影响。3．布氏硬度试样厚度至少应为压痕深度的l倍。【实验操作步骤】1．装在内，先暂时将压头轻压在扁平处。2．将试样和工作台的台面揩擦干净，将试样稳固地放在工作台上，然后缓慢上升工作台，并使压头与试样接触，固定螺钉3． 打开电源4．准备就绪后施加载荷将钢球压入试样。5．。6、。【实验注意事项】1．试样压痕平均直径d应在25D～0.6D之间，否则无效，应换用其他载荷做实验。2．压痕中心距试样边缘距离不应小于压痕平均直径的25倍，两相邻压痕中心距离4倍，布氏硬度小于35时，上述距离应分别为压痕平均直径的36倍。二、洛氏硬度实验【洛氏硬度计】THRS-150D数显洛氏硬度计采用单片机控制技术，数码管显示，内置打印机，试验力的施加、卸除、硬度值直接显示自动化运行。图THRS-150D型氏硬度试验机【实验操作步骤】尺 压头 试验力 应用 A 金刚石压头 588.4N(60kgf) 表面淬火. 硬质合金钢.薄钢板.铜 D 金刚石压头 980.7N(100kgf) 表面淬火刚. 硬质合金钢.薄钢板.铜 C 金刚石压头 1471N(150kgf) 表面淬火刚. 硬质合金钢.薄钢板.铜 F 硬质合金球头1/16 588.4N(60kgf) 退火钢轴承. 冷拉铝合金.黄铜. 铍青铜. 磷青铜 B 硬质合金球头1/16 980.7N(100kgf) 退火钢. 轴承. 冷拉铝合金.黄铜. 铍青铜. 磷青铜 G 硬质合金球头1/16 1471N(150kgf) 退火钢. 轴承. 冷拉铝合金.黄铜. 铍青铜. 磷青铜 H 硬质合金球头1/8 588.4N(60kgf) 轴承金属. 研磨石料 E 硬质合金球头1/8 980.7N(100kgf) 轴承金属. 研磨石料 K 硬质合金球头1/8 1471N(150kgf) 轴承金属. 研磨石料 P 硬质合金球头1/4 588.4N(60kgf) 超软金属(例如.铝.锌.铅) M 硬质合金球头1/4 980.7N(100kgf) 超软金属(例如.铝.锌.铅) L 硬质合金球头1/4 1471N(150kgf) 超软金属(例如.铝.锌.铅) R 硬质合金球头1/2 588.4N(60kgf) 锡.塑料.纸板 S 硬质合金球头1/2 980.7N(100kgf) 锡.塑料.纸板 V 硬质合金球头1/2 　 　1．。2．根据试样形状和大小，选择适宜工作台，将试样平稳地放在工作台上。3．4．5．。6．时针方向旋转手轮，【实验注意事项】1．试样两相邻压痕中心距离或任一压痕中心距试样边缘距离一般不小于3mm，在特3倍。2．为了获得较准确的硬度值，在每个试样上的试验点数应不小于三点(第一点不记)，3．被测试样的厚度应大于压痕残余深度的十倍，试样表面应光洁平整，不得有氧化4．要记住手轮的旋转方向，顺时针旋转时工作台上