硬度测量介绍没有比这个更详细.pptx

1 硬度测量介绍 2 目 录 　　 概述 布氏硬度 显微硬度＆维氏硬度 洛氏硬度 肖氏硬度 莫氏硬度 理氏硬度 邵氏硬度 3 概 述 　　概念：材料抵抗局部变形，特别是塑性变形、压痕或划痕的能力，是评 　　　　　价金属材料综合力学性能的重要指标。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件下性能的差异。 分类：按测试方法分为压入法和划痕法； 　　　　 按施加载荷情况分静载法(如布、洛、维氏硬度)和动载法(如肖氏　　 　　　　 硬度)； 特点：1)设备简单，操作方便，测量范围广； 2)与材料化学成分、热处理和金相组织有一定的联系，在原材料 　　　　　　检查和热处理质量控制方面有重要作用； 　　　　　3)压痕小，非破坏性，特别适用于表面检验，如脱碳、渗碳(氮)、 表面淬火和零部件的成品检验； 　　　　　4)与抗拉强度存在一定的经验关系，可以通过硬度测定来推断金 属材料的强度；另外，硬度还和金属的切削、成型和焊接性能 有关，可以用来评定材料的工艺性好坏. 　　 4 布氏硬度 　　 　　加以载荷P，把直径为D的淬火钢球压入试件表面并保持一定时间t，然后卸去载荷，测量钢球在试样表面压出的压痕直径d，计算出压痕面积(球冠)F，算出P/F，这个比值所表示的硬度就是布氏硬度，用符号HB表示 　 布氏硬度的单位为kg/mm2，这是目前各国文献中常用的单位，通常只给出数值而不写单位，如HB200，若要换算成国际单位MPa，需要将硬度值乘以9.8N/KG 　　若用淬火钢球作压头时用HBS表示，用硬质合金球作压头时用HBW表示。 　　表示方法：钢球直径(mm)/试验力(KGF/N)/保持载荷时间(s) 　　120HBS10/1000/30:钢球直径10mm、载荷1000KGF、保持时间30s情况下测得的布氏硬度值为120. 　　500HBW5/750,硬质合金球直径5mm,载荷750KGF，保持10～15s情况下测得的布氏硬度值为500,一般10～15s不标注. 5 布氏硬度 　　 　　布氏硬度的压头钢球直径规格：Φ2.5mm，Φ5mm，Φ10mm三种；载荷：15.6kg、62.5kg、182.5kg、250kg、750kg、1000kg、3000kg七种。 可根据材料的软硬不同选择配合使用。 　　为了在不同直径的压头和不同载荷下进行测试时，同一种材料的布氏硬度值相同，压头的直径与载荷之间要满足相似原理。相似原理是指在均质材料中，只要压入角φ(即从压头圆心压痕两端的连线之间的夹角)不变，则不论压痕大小，金属的平均抗力相等。根据迈耶尔定律只要使P/D2为一常数，就可以使压入角φ保持不变，从而保持了几何形状相似的压痕。 布氏硬度试验规范 注意：为了提高测量精度，通常使0.25d/D0.5。正常试验压痕直径的范围 　　　应为0.25Dd0.6D，否则测量结果无效；由于压痕周围存在变形硬化　 　　　现象（可达2～3倍的压痕直径），所以要求相邻两个硬度点的距离 　　　≥4d，软材料≥6d，试件厚度不小于压痕深度的10倍，压痕离试件边 　　　缘的距离应不小于压痕直径;为了不影响加载及压痕直径的测量，试样 　　　表面的粗糙度Rａ应不大于0.8um。 6 布氏硬度 　　 优点： 　　硬度代表性全面，因压痕面积较大，能反映较大范围内金属各组成相综合影响的平均性能，而不受个别组成相及微小不均匀度的影响。因此特别适用于测定灰铸铁、轴承合金和具有粗大晶粒的金属材料；试验数据稳定，数据重复性强，另外，布氏硬度值和抗拉强度σb间存在一定换算关系： 缺点： 　　压头为淬火钢球。由于钢球本身的变形问题，致使不易试验太硬的材料。一般在HB450以上就不能使用；由于压痕较大，成品检验有困难；试验过程比洛氏硬度较为复杂，不能由硬度计上直接读数（需用带刻度的低倍放大镜测出压痕直径，然后通过查表得到布氏硬度值）。 7 显微硬度 　　 　　概念：用小的载荷把硬度测试的范围缩小到显微尺度以内就称为显微硬 　　　　　度。显微硬度是金相分析中常用的测试手段之一。加在锥形金刚 　　　　　石压头上的负荷极小，从数克到数百克，在试样上所留的压痕也 　　　　　极微小，压痕对角线一般只有几个微米到几十个微米(用金相显微 　　　　　镜测量)，因而使得欲评定某一相或结构组分的硬度成为可能，进 　　　　　而为组织分析或性能分析提供依据。 　　分类：1)锥面夹角为136°的正方锥体压头，又称维氏（Vikers）锥体， 　　　　　　d1=d2。它的应用较为广泛。在我国及欧洲各国均采用这一类型 的压头；符号:HV—维氏硬度