2015年硬度计培训概述.ppt

* * * * * * * * * * 材料 布氏硬度 K 钢及铸件? 140 10 140 30 铜及其合金 35 5 35－130 10 130 30 轻金属及其合金 35 1.25 2.5 35－80 5 10 15 80 1 铅、锡 1.25 布氏硬度的K值选择表 * 用布氏硬度方法测定材料的硬度时： 1.5.1、首先应根据试样的厚度选择合适的压头和载荷。 试件的厚度至少应为压痕深度的10倍。当试样厚度足够时，应尽可能选择直径10mm的压头，然后再根据材料及其硬度值范围根据K表选择合适的K值，从而算出载荷值。 试验后，应该校核是否满足关系式。 如果不满足，应该重新选择载荷重做试验。 1.5、布氏硬度的测定方法 * 黑色金属 有色金属 维氏硬度小于35的材料 1.5.2、对试件施加载荷。 此时应保证载荷与材料表面垂直，载荷应均匀，不得有冲击和振动。 1.5.3、在载荷作用下保持一定的时间。 不同材料类型，载荷保持时间不一样，原则是软材料因为发生长时间的塑性变形，其保载时间应该长。一般规定： 压头直径大、施加载荷大、压痕面积大。 能反映出较大范围内材料各组成相的综合平均性能。 不受个别相和微区不均匀性的影响。 * 1.6、布氏硬度的特点： 具有粗大晶粒或粗大组成相的材料，如灰铸铁、轴承合金。 特别是对于较软的金属，如纯铝、铅、锡，测定的硬度非常准确。 适用范围： 优点：分散性小，重复性好 缺点： 压痕较大 测定压痕直径耗时耗力 压头本身变形不能忽略 不适用范围：零件表面的硬度测试， 薄壁件或表面硬化层的硬度测试， 大批量样品的硬度测试。 * 将压头在一定压力下压入被测材料的表面，直接测量压痕深度，根据压痕深度定出材料的硬度 。压痕越深则硬度值越低，反之则硬度值越高。 2.1、洛氏硬度计的原理 将主载荷去除，若试件表面的压痕完全回复，此时硬度值为k 将主载荷去除后，试件表面的压痕深度为h，此时硬度值为 式中0.002表示一个洛氏硬度单位，K是一个与压头类型有关的无量纲常数(为金刚石圆锥压头时k＝100，为淬火钢球压头时k＝130)。 * 洛氏硬度试验常用的压头有两类： 即顶角为120度的金刚石圆锥体和直径为1.588mm的钢球压头。 采用不同压头并施加不同的压力，可以组成不同的洛氏硬度标尺。生产上常用的为A，B和C三种标尺。其中又以标尺C用得最普遍。用这三种标尺测得的硬度分别记为HRA，HRB，HRC。 如： 60HRA表示用A标尺测定的洛氏硬度值为60。 * 2.2、洛氏硬度的不同标尺及应用 标尺 硬度符号 压头类型 初始载荷 (kgf) 主载荷(kgf) 总载荷(kgf) 测量硬度范围 应用举例 A HRA 顶角为120o的金刚石圆锥体 10 50 60 20~88 硬质合金、硬化薄钢板、表面薄层硬化钢 B HRB 直径为1.588mm 的钢球 90 100 22~100 低碳钢、铜合金、铁素体可锻铸铁 C HRC 顶角为120o的金刚石圆锥体 140 150 20~70 淬火钢、高硬度铸件、珠光体可锻铸铁 * a) 加预载荷，如图a，此时测得压入表面的深度为h2 b) 加主载荷，测得压入表面的深度为h3 c) 卸除主载荷但保留预载荷，测得压入表面的深度为h1 残余深度h=h1-h2，代入 即可求出洛氏硬度值 以C标尺为例： 2.3、洛氏硬度的测量过程 * 思考题：为什么用金刚石圆锥和钢球压头时，K值分别取100或130 答：当压头为金刚石圆锥体时，因为规定用于测量较硬的材料，一般不会出现压入深度为0.2mm，而使硬度值为零。 当压头为钢球，多用于测量较软的金属，压入深度较深，有时可能达到0.2mm ，甚至更多。若K值定为100时，硬度值会等于零或甚至出现负值。 为避免出现上述情况，将用钢球压头的洛氏标尺值定为130。故此时的洛氏硬度值为 * 2.4、优点和适用范围： 硬度值可从硬度机的表盘上直接读出，简便迅速，工效高，适用于成批生产 其使用负荷较小，所产生的压痕与布氏硬度试验相比也较小，因而对试件没有明显损伤，可用于半成品和成品检验 因加有预载荷，可以消除表面轻微的不平度对试验结果的影响 洛氏硬度测定时采用金刚石或钢球作压头，不同的主载荷，可根据材料的软硬加以选用 ① 不同标尺间测得的数值无法进行相互比较 ； 2.5、缺点和不适用范围： ② 由于压痕小，所以洛氏硬度对材料组织不均匀性很敏感； ③ 测试结果比较分散，重复性差，因而不适用具有粗大、不均匀组织材料的硬度测定。 * 特点：原理与洛氏硬度相同 预载荷减小为3kgf 硬度单位由0.002mm改为0.001mm 压头类型