硬度试验汇总.doc

　　　　　　　　　　硬度試驗培訓 　　熱處理及表面硬化處理是否妥當﹖我們常以硬度來測試﹐就硬度之實用意義而言﹐可分為以下五種﹕ 1.凹痕硬度 　　　物體表面受靜力或動力作用時﹐殘留變形抵抗之程度。 2.反跳硬度 　　　物體對于沖擊荷重之能量﹐吸收之程度。 3.划痕硬度 　　　物體對于划痕抵抗之程度。 4.磨損硬度 　　　物體對于磨蝕抵抗之硬度。 5.切削硬度 　　　物體對于切削抵抗之硬度。 以上各種硬度﹐一般以第一種凹痕硬度較為常用﹐總之所謂硬度系指物體忍耐與抵抗任何外力﹐使其受磨或殘留永久變形之特性。 就硬度試驗之方法不同﹐亦可分為以下六種﹕ 　　1.勃氏硬度 　　2.洛氏硬度 　　3.洛氏特殊硬度 　　4.維克氏硬度 　　5.微小硬度 　　6.蕭氏硬度 其中前五種均為凹痕硬度﹐第六種為反跳硬度。 　　　　　　　　　　勃氏硬度試驗 　于1900年由瑞典人Brinell所發表﹐根據美國ASTM規定壓痕器通常用直徑10mm鋼球﹐針對不同材料﹐施以不同荷重﹐例如鋼鐵用300KG﹐軟金屬用500KG﹐另外﹐對于施壓時間﹐亦因材料而有所不同﹐鋼鐵為10秒以上﹐軟質金屬為30秒以上。 對于硬度為HB260?600之材料﹐宜选用3000KG荷重﹐對于HB80?300之材料宜选用1500KG荷重﹐至于HB26?100之材料﹐則选用500KG荷重。 避免測試太硬的材料。鋼質壓痕器測試HB450以下材料﹐鎢鋼合金壓痕器測試HB650以下材料。 太硬﹑太薄以及表面硬化處理之材料﹐均不適合以勃氏硬度試驗來測試。 洛氏硬度試驗 洛氏硬度試驗﹐系以壓痕器壓入試體的深度而定義之﹐其與勃氏硬度試驗不同之處﹐在于硬度值可于實驗后直接讀取﹐加之操作簡便﹐試驗時間短暫。 洛氏硬度試驗其壓痕器材質有金鋼石圓錐與鋼球兩種 金鋼石圓錐適用于較硬材料﹐鋼球用于較軟材料﹐其鋼球尺寸直徑大小分為1/16寸﹑1/8寸﹑1/4寸﹐荷重有150KG﹑100KG﹑60KG等三種（原有基本荷重10KG以外﹐再加140KG﹑90KG﹑50KG） 洛式硬度分類詳如表﹕ 洛氏試驗各類硬度表 洛 式 硬 度 刻度 壓痕器 試驗荷重（Kgf） 適用范圍 A 金鋼石圓錐 60 　　硬材料 鋼及超硬合金鋼 D 金鋼石圓錐 100 C 金鋼石圓錐 150 F 1/16鋼球 60 比上項較軟的 材料如﹕銅合金等 B 1/16鋼球 100 G 1/16鋼球 150 H 1/8鋼球 60 更軟之材料﹐如﹕ 鋁合金及粉末合金 E 1/8鋼球 100 K 1/8鋼球 150 L 1/4鋼球 60 塑膠等極軟之 材料 M 1/4鋼球 100 P 1/4鋼球 150 HRB硬度如超過100以上﹐則鋼球有壓扁之慮﹐須改用C尺度﹐以金鋼石錐試驗之﹐最硬之鋼其硬度可達HRC70﹐C尺度之測試范圍﹐宜在HRC20以上﹐否則誤差較大﹐試體表面須平面且無鏽無孔﹐其厚度須使凹痕背面無壓凸痕跡﹐軸類等圓斷面試體﹐宜先挫出一小平面﹐以V型塊架穩后測試之。 試驗時應注意事項﹕ (1)試料的上﹑下兩面須平行﹐且底面須與砧座密合﹐若有毛頭鏽蝕或污物時﹐所測硬度值會變小。 　　　(2)試料厚度至少須為壓痕深度的10倍以上。 (3)測試面與壓痕器心軸應垂直﹐如測試面傾斜﹐可使用適當的治具調整之﹐使其垂直于壓痕器心軸。 (4)圓筒面的試料可用V型砧座﹐但測試的硬度值會低于實際的硬度﹐故應將曲面弧度注記于記錄內。 　　　(5)更換壓痕器或更換砧座時﹐應將支柱大幅降下后﹐再行更換。 (6)凹痕與凹痕之間的距離﹐須為凹痕直徑的4倍以上﹐凹痕距離試片邊緣須為凹痕直徑的2.5倍以上。 (7)試料與壓痕器接觸后﹐砧座上升須緩慢﹐使指針慢慢接近零點﹐若指針超過±5?刻度﹐則須更換測定位置﹐重新設定。 (8)加壓速度與壓力持續時間長短﹐皆會影響測定值﹐故須保持適當的條件測定﹐一般而言﹐加壓速度與壓力持續時間皆定為4?5秒較為適宜。 (9)儀器所在位置﹐應避免振動﹐儀器使用前必須以硬度標准塊校准之﹐鋼球與金鋼石錐等壓痕器﹐要定期檢查是否損壞變形。 表N-1 硬度范圍 平均值 變異量 HRC60?65 ±0.8 0.8以下 HRC45?50 ±0.8 0.8以下 HRC30?35 ±1.2 1.0以下 HRB90?95 ±1.2 1.5以下 HRB30?35 ±1.5 2.0以下 　　　　　　　　　　洛氏特殊硬度試驗 當檢驗軟材料極薄之斷面或表面硬化鋼之表皮硬度時﹐必須选用一種特殊試驗儀器﹐以供氮化鋼﹑剃刀片﹑薄層滲碳物及黃銅